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2アマ過去問教えてください4
日時: 2006/01/29 15:29
名前: マウンテン < >

H17年4月期(IZ-704)
A-10 三極真空管を用いたグリッド接地電力増幅器において、高周波出力電力が200Wでプレート直流電流が400mAのときの直流供給電圧の値。(ただし、電力増幅器の効率は50%とする。)

H14年12月期(IZ-412)
A-3 一個当たりの抵抗値が3Ωの抵抗器が4個ある。この抵抗器全てを用いて得られる合成抵抗の値。
(これらの抵抗器は直列接続や並列接続の組み合わせで、合成抵抗を作るものとする。)

ご指導お願いします

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Re: 2アマ過去問教えてください4 ( No.1 )
日時: 2006/01/29 17:37
名前: JA4TWZ 岩本

IZ-704 A-10
電力増幅器の効率は電源から供給される直流電力Piと高周波出力電力Poの比で表します。
問題では効率50%で出力電力Po=200Wですから直流電力Piは400Wとなります。
題意よりプレート電流Ipが400mAですから
プレート電圧Epは
Ep=Pi/Ip
Ep=400/(400×10^-3)
Ep=1000
となります。

IZ-412 A-3
選択肢が示されていないのでこれだけでは分かりにくいと思いますが・・・・
3Ωの抵抗器を直列並列にいろいろ組み合わせて実現可能な合成抵抗値は
0.75Ω、1.2Ω、2.25Ω、3Ω、4Ω、5Ω、7.5Ω、12Ω
などでしょうか
Re: 2アマ過去問教えてください4 ( No.2 )
日時: 2006/01/29 22:15
名前: マウンテン

どうして(効率50%で出力電力Po=200Wで直流電力Piは400W)となるのですか?そうなるための式(理屈)が解りません。
抵抗の組み合わせを図解でお願いします。
ずぶの素人です。
Re: 2アマ過去問教えてください4 ( No.3 )
日時: 2006/01/29 22:50
名前: 1アマゲットだぜ

これは「電力増幅器の効率」の定義からくるんです.
そう決める,ってんですから
はいそうですか,としかいいようがないんですよ.

電力増幅器をいま,微弱な入力信号を受け取って,
必要な出力の電波を作って出力する装置と考えま
しょう.で,この装置を動作させるためには,外
から直流の電気エネルギーを与える必要があると
します.このとき,電力増幅器の効率,というも
のを考えよう,つまり,与えた電気エネルギーの
何パーセントが出力になってくれるか,を考えよ
うというわけです.中がどうなっているか,時間
的にどうか(一般には刻々と変動しているはずで
すよね),とかはまったく考えない,おおざっぱ
な見積もり,とでもいうべきものです.

教科書を見ていただくと,電力増幅器の効率を
η(エータ)とすると,

      信号出力電力
η = -----------------------------
   電源から供給される直流電力

などと定義されているはずです.あとは
問題の数字をあてはめていきます.
出力が200Wで効率が50%=50/100=0.5ですから

    200
0.5 = -------
    x

で,x = 200 / 0.5 = 400,つまり,電源から供給
される直流電力は 400W のはずだ,ということに
なります.で,実はこの供給される直流の大半は
プレート-カソード間を通過することになります
(他は制御用に流れるごく少ない量だから,全体
からみて割合が小さく無視して考えて差し支えない)
ので,プレート直流電流≒電源から供給される直流
電流,とみなしていいのです.したがって
電力=電圧×電流
が(直流ですから問題なく)成り立ちますので
400=0.4xV で V=1000 と求められるわけです.
Re: 2アマ過去問教えてください4 ( No.4 )
日時: 2006/01/30 22:20
名前: 自作派

■IZ-704 A-10
「トランジスタのベース接地回路は教科書に出てるけど
真空管のグリッド接地回路の等価回路なんてあったかな?
効率の導出公式はどこだ?ウ〜ム」
などと、悩んでいませんか?

出題者の言葉のワナに惑わされないようにね!
上記の方の詳しい解説の通りで、題意はアンプの電力効率の定義の
理解を問うだけのものです。
ですから、極端に言うとトランジスタだろうと真空管だろうと
回路方式がエミッタ接地だろうとグリッド接地だろうと関係ありません。
投入した電力(この場合Ip*Vp)の半分が高周波出力(200W)と
なって取り出されて、残りは熱などになって失われている事に
気づけばOKです。

 電力増幅器の効率[%]=(出力電力÷入力電力)*100

マウンテンさんが、以前に質問された
■H16年12月期(IZ-612) A-9 電力増幅効率の値を問うもの
の類題ですよ

<余談>
グリッド接地(G.G.;Grounded Grid)は、グリッドが遮蔽として作用し
面倒な中和回路が不要なので、リニアアンプなどに良く使われます。
Re: 2アマ過去問教えてください4 ( No.5 )
日時: 2006/01/30 19:26
名前: タマ

マウンテンさんへ

>抵抗の組み合わせを図解でお願いします。
全部並列接続、全部直列接続・・・
いろいろ考えてみましょう。
抵抗器を描いた紙を4つ用意すると、わかり易いかもしれませんね。
パズルみたいで面白いよ。
そして、合成抵抗も求めてみましょう。
Re: 2アマ過去問教えてください4 ( No.6 )
日時: 2006/01/31 00:51
名前: 自作派

■IZ-412 A-3
残念ながら ここでは図解が使えないので、とりあえず
 R1とR2の直列接続をR1+R2
 R1とR2の並列接続をR1//R2
という表記で書くことにします。括弧でくくって
判りやすくしますので、お手数ですがこれを元に図解を
描いてみてください。

と言っていたら・・・
>>7「1アマゲットだぜ」さんがASCIIアートの図解を
描いてくださいました!  すごいですね。

さて、4本の抵抗器を余らせずにすべて使うということから
直列部分の順序入れ替えは同じ接続として、下記の10パターンが
出てきます。

(1)全部直列
R+R+R+R

(2)直列3個と残り1個との並列パターン
 (2-1) 端の1個と→R+R+(R//R)
 (2-2) 端の2個と→R+(R//(R+R))
 (2-3) 3個全部と→R//(R+R+R)

(3)パターン(2)の一部を並列に変形
(3-1) (2-1)の前の2個を並列に→(R//R)+(R//R)
(3-2) (2-2)の(R+R)を並列に→R+(R//(R//R))
(3-3) (2-3)の(R+R+R)を一部並列に→R//(R+(R//R))
(3-4) (2-3)の(R+R+R)を一部並列に→R//(R//(R+R))

(4)直列ペアの並列
(R+R)//(R+R)

(5)全部並列
R//(R//(R//R))

ここで並列合成抵抗値をR3とすると1/R3=1/R1+1/R2より
R1//R2=(R1*R2)/(R1+R2)の計算式となります。
また、この出題ではすぺての抵抗器が3Ωなので
ほとんどのパターンは上記の式を使わなくても求まります。

(1)12Ω
(2-1)7.5Ω (2-2)5Ω (2-3)2.25Ω
(3-1)3Ω (3-2)4Ω (3-3)1.8Ω (3-4)1.2Ω
(4)3Ω
(5)0.75Ω

となり、選択肢4の6Ωは実現できないことがわかります。
1--◎3Ω, 2--◎4Ω, 3--◎5Ω, 4--×6Ω
Re: 2アマ過去問教えてください4 ( No.7 )
日時: 2006/01/31 00:21
名前: 1アマゲットだぜ

カット&ペーストしてMSゴシックとかの等幅フォントでご覧下さい.
(1)
−−R−R−R−R−−
(2-1)
      +−R−+
−−R−R−|   |−−
      +−R−+
(2-2)
    +−R−R−+
−−R−|     |−−
    +−−R−−+
(2-3)
  +−R−R−R−+
−−|       |−−
  +−−−R−−−+
(3-1)
  +−R−+ +−R−+
−−|   |−|   |−−
  +−R−+ +−R−+
(3-2)
    +−R−+
    |   |
−−R−+−R−+−−
    |   |
    +−R−+
(3-3)
      +−R−+
  +−R−|   |−+
  |   +−R−+ |
−−|         |−−
  +−−−−R−−−−+
(3-4)
  +−R−R−+
  |     |
−−+−−R−−+−−
  |     |
  +−−R−−+
(4)
  +−R−R−+
−−|     |−−
  +−R−R−+
(5)
  +−R−+
  |   |
  +−R−+
−−|   |−−
  +−R−+
  |   |
  +−R−+
Re: 2アマ過去問教えてください ( No.8 )
日時: 2006/02/03 03:07
名前: マウンテンさんへ

色々と教示されたら少なくとも納得できたか否かのレスはつけた方がいいと思うよ。
カキコした方も判ったかどうか不安になるから。
Re: 2アマ過去問教えてください4 ( No.9 )
日時: 2006/02/03 18:34
名前: マウンテン

大変失礼いたしました。これほど親切な方々がいるアマチュアの世界がまた好きになりました。これからもお願いいたします。

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