基礎327

R5.07-2B2
R5.01-2B2
R4.07-1A7
R3.01-2A8
R4.01-1B2
R2.11-2B2
R3.07-2A7
R2.01-1A7
R1.07-1A8

解答

R5.07-2B2

ア 6:四端子定数
イ 7:1+j2
ウ 3:j60[Ω]
エ 9:\(\frac{1}{30}\)[S]
オ 10:1

ワンポイント解説
 四端子回路
 ①出力オープン(\(I_2=0\))の時
  \(\dot{A}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{V}_2}   \dot{C}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{V}_2}\)
 ②出力ショート(\(V_2=0\))の時
  \(\dot{B}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{I}_2}   \dot{D}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{I}_2}\)

 ①出力オープン(\(I_2=0\))の時、\(I_1\)は下図の様になる。

 \(\dot{A}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{V}_2}=\frac{(jX_L+R)I_1}{RI_1}=\frac{jX_L+R}{R}=\frac{j60+30}{30}=1+j2\)
 \(\dot{C}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{V}_2}=\frac{I_1}{RI_1}=\frac{I_1}{30I_1}=\frac{1}{30}\)

 ②出力ショート(\(V_2=0\))の時、\(I_1\)は下図の様になる。

 \(\dot{B}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{I}_2}=\frac{jX_LI_1}{I_1}=jX_L=j60\)
 \(\dot{D}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{I}_2}=\frac{I_1}{I_1}=1\)

R5.01-2B2

ア 6:四端子定数
イ 7:\(\frac{R_1+R_3}{R_3}\)
ウ 3:500
エ 9:\(\frac{1}{400}\)
オ 10:\(\frac{3}{2}\)

①出力オープン(\(I_2=0\))の時、\(I_1\)は\(R_1→R_3\)に流れるから、
 \(\dot{A}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{V}_2}=\frac{(R_1+R_3)I_1}{R_3I_1}=\frac{R_1+R_3}{R_3}\)
 \(\dot{C}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{V}_2}=\frac{I_1}{R_3I_1}=\frac{1}{400}\)

②出力ショート(\(V_2=0\))の時、\(R_2\)と\(R_3\)は並列接続となるから、
 \(\dot{B}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{I}_2}=\frac{I_1(R_1+\frac{R_2R_3}{R_2+R_3})}{I_1×\frac{R_3}{R_2+R_3}}=\frac{R_1R_2+R_1R_3+R_2R_3}{R_3}\)
  \(=\frac{R_1R_2}{R_3}+R_1+R_2=\frac{200×200}{400}+200+200=500\)
 \(\dot{D}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{I}_2}=\frac{I_1}{I_1×\frac{R_3}{R_2+R_3}}=\frac{R_2+R_3}{R_3}=\frac{600}{400}=\frac{3}{2}\)

R4.07-1A7

\(2 1+j2   j40[Ω]   \frac{1}{20}[S]   1\)

①出力オープン(\(I_2=0\))の時、\(I_1\)は\(jX_L→R\)に流れるから、
 \(\dot{A}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{V}_2}=\frac{(jX_L+R)I_1}{RI_1}=\frac{jX_L+R}{R}=\frac{j40+20}{20}=1+j2\)
 \(\dot{C}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{V}_2}=\frac{I_1}{RI_1}=\frac{I_1}{20I_1}=\frac{1}{20}\)

②出力ショート(\(V_2=0\))の時、\(I_1\)は\(R\)には流れないから、
 \(\dot{B}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{I}_2}=\frac{jX_LI_1}{I_1}=jX_L=j40\)
 \(\dot{D}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{I}_2}=\frac{I_1}{I_1}=1\)

R3.01-2A8

\(2 1+j2   j60[Ω]   \frac{1}{30}[S]   1\)

①出力オープン(\(I_2=0\))の時、\(I_1\)は\(jX_L→R\)に流れるから、
 \(\dot{A}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{V}_2}=\frac{(jX_L+R)I_1}{RI_1}=\frac{jX_L+R}{R}=\frac{j60+30}{30}=1+j2\)
 \(\dot{C}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{V}_2}=\frac{I_1}{RI_1}=\frac{I_1}{30I_1}=\frac{1}{30}\)

②出力ショート(\(V_2=0\))の時、\(I_1\)は\(R\)には流れないから、
 \(\dot{B}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{I}_2}=\frac{jX_LI_1}{I_1}=jX_L=j60\)
 \(\dot{D}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{I}_2}=\frac{I_1}{I_1}=1\)

R4.01-1B2

ア 1:四端子定数
イ 2:1-j3
ウ 8:-j90[Ω]
エ 4:\(\frac{1}{30}\)[S]
オ 5:1

①出力オープン(\(I_2=0\))の時、\(I_1\)は\(jX_C→R\)に流れるから、
 \(\dot{A}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{V}_2}=\frac{(-jX_C+R)I_1}{RI_1}=\frac{-jX_C+R}{R}=\frac{-j90+30}{30}=1-j3\)
 \(\dot{C}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{V}_2}=\frac{I_1}{RI_1}=\frac{I_1}{30I_1}=\frac{1}{30}\)

②出力ショート(\(V_2=0\))の時、\(I_1\)は\(R\)には流れないから、
 \(\dot{B}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{I}_2}=\frac{jX_CI_1}{I_1}=jX_C=-j90\)
 \(\dot{D}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{I}_2}=\frac{I_1}{I_1}=1\)

R2.11-2B2

ア 6:四端子定数
イ 2:1-j3
ウ 3:-j90[Ω]
エ 4:\(\frac{1}{30}\)[S]
オ 10:1

R3.07-2A7

\(1 \frac{3}{2}   500[Ω]   \frac{1}{400}[S]   \frac{3}{2}\)

①出力オープン(\(I_2=0\))の時、\(I_1\)は\(R_1→R_3\)に流れるから、
 \(\dot{A}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{V}_2}=\frac{(R_1+R_3)I_1}{R_3I_1}=\frac{R_1+R_3}{R_3}=\frac{200+400}{400}=\frac{3}{2}\)
 \(\dot{C}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{V}_2}=\frac{I_1}{R_3I_1}=\frac{1}{400}\)

②出力ショート(\(V_2=0\))の時、\(R_2\)と\(R_3\)は並列接続となるから、
 \(\dot{B}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{I}_2}=\frac{I_1(R_1+\frac{R_2R_3}{R_2+R_3})}{I_1×\frac{R_3}{R_2+R_3}}=\frac{R_1R_2+R_1R_3+R_2R_3}{R_3}\)
  \(=\frac{R_1R_2}{R_3}+R_1+R_2=\frac{200×200}{400}+200+200=500\)
 \(\dot{D}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{I}_2}=\frac{I_1}{I_1×\frac{R_3}{R_2+R_3}}=\frac{R_2+R_3}{R_3}=\frac{600}{400}=\frac{3}{2}\)

R2.01-1A7

\(3 2   300[Ω]   \frac{1}{100}[S]   2\)

①出力オープン(\(I_2=0\))の時、\(I_1\)は\(R_1→R_3\)に流れるから、
 \(\dot{A}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{V}_2}=\frac{(R_1+R_3)I_1}{R_3I_1}=\frac{R_1+R_3}{R_3}=\frac{100+100}{100}=2\)
 \(\dot{C}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{V}_2}=\frac{I_1}{R_3I_1}=\frac{1}{100}\)

②出力ショート(\(V_2=0\))の時、\(R_2\)と\(R_3\)は並列接続となるから、
 \(\dot{B}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{I}_2}=\frac{I_1(R_1+\frac{R_2R_3}{R_2+R_3})}{I_1×\frac{R_3}{R_2+R_3}}=\frac{R_1R_2+R_1R_3+R_2R_3}{R_3}\)
  \(=\frac{R_1R_2}{R_3}+R_1+R_2=\frac{100×100}{100}+100+100=300\)
 \(\dot{D}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{I}_2}=\frac{I_1}{I_1×\frac{R_3}{R_2+R_3}}=\frac{R_2+R_3}{R_3}=\frac{200}{100}=2\)

R1.07-1A8

\(4 1+j2   j60[Ω]   \frac{1}{30}[S]   1\)

①出力オープン(\(I_2=0\))の時、\(I_1\)は\(jX_L→R\)に流れるから、
 \(\dot{A}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{V}_2}=\frac{(jX_L+R)I_1}{RI_1}=\frac{jX_L+R}{R}=\frac{j60+30}{30}=1+j2\)
 \(\dot{C}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{V}_2}=\frac{I_1}{RI_1}=\frac{I_1}{30I_1}=\frac{1}{30}\)

②出力ショート(\(V_2=0\))の時、\(I_1\)は\(R\)には流れないから、
 \(\dot{B}=\frac{\dot{V}_1}{\dot{I}_2}=\frac{jX_LI_1}{I_1}=jX_L=j60\)
 \(\dot{D}=\frac{\dot{I}_1}{\dot{I}_2}=\frac{I_1}{I_1}=1\)

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四端子定数 次の記述は、図に示す回路について述べたものである。 入力電圧 入力電流 出力電圧 出力電流 関係は次式で表わされるものとする。 抵抗の値は 各定数(A、B、C、D)を用いた次式で表わされるものとする。 各定数と電圧電流の関係式

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