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第1級陸上無線技術士、第1種伝送交換主任技術者、第1種アナログ工事担任のTOITAが航空無線を目指す、皆様のお手伝いをします。



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第7期受験直前講座 (27)リング変調
今回は、前回出題いたしましたSSBに絡めて振幅変調のパワースペクタラムに関する演習問題の解答とその解説をお話した後、SSB波を作る為に必要なリング変調器に関する演習問題を出題しています。
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第7期受験直前講座 (27)SSBの電波型式と周波数成分
今回は、前回出題いたしました電力増幅度の問題の解答とその解説を行っています。
電力増幅度とはどの様な事かしっかり復習しておいて下さい。
そして、今回から3回にわけてSSBについての演習問題を出題いたします。
SSBは、無線電話にとらわれず、ILSにも通じる技術です。
しっかり理解して下さい。
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第7期受験直前講座 (26)電力増幅度
1月29日は、前回出題しましたエミッター接地回路の演習
問題の解答とその解説をお話しています。
何となく解答出来た方もいらっしゃるかと思いますが、その
解答を導く過程が重要なのです。
その過程を簡単に納得して頂ける説明をしています。
記事を読んで後に残る実力を付けて下さい。
そして、今回は、電力増幅度に関する演習問題を出題して
います。

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第7期受験直前講座 (25)エミッター接地増幅回路
今回は、前回出題しました半導体の端子の名称等の解答とその解説及びエミッター接地増幅回路の計算問題を出題しています。
難しい問題では、ありませんので、この際理解しておきましょう。これで簡単に得点を積み重ねる事が出来ます。
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第7期受験直前講座 (24)半導体の端子の名称等
今回は、前回出題しました半導体の性質に関する演習問題の解答とその解説。
そして今回も前回同様に暫く出題されていませんでした半導体の端子の名称等に関する演習問題を
出題しています。
問題集には、記載されていませんので是非ご覧下さい。
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第7期受験直前講座 (23)半導体の性質
今回は、電波の性質の演習問題の解答とその解説を行っています。
そして、今回の演習問題は、半導体の性質にかんする問題です。
この様なこなれた技術に関する問題は、出題の周期が非常に長く、何時出題
されるか分かりません。
生半可な勉強ですと、試験でこの様な問題が出題されますと手も足もでませ
ん。
この様な事にならない様しっかり、ここで勉強してお於いて下さい。
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第7期受験直前講座 (22)電波の質
       第7期受験直前講座
       (22)電波の質

今回は、電波に関する演習問題を出題いたします。

[演習問題17]
次の文のカッコを適切な言葉や数値等で埋めて下さい。

(1)電波は、電界と磁界が( )[rad] の角度を保ちな
   がら伝搬する。

(2)150[Mhz]の周波数の電波の波長は、(     )[m]
   である。

(3)電波の進む速度は、自由空間において約(      )
  [m/s] である。

(4)150[Mhz] の電波は、自由空間において1[μs] の間
  に約 (      )[m] 進む。

(5) 周期がT[s] の電波の各周波数は、(      )[rad/s]
である。

解答は、次回行います。

第7期受験直前講座 (21)電磁気に関する演習問題解答
        第7期受験直前講座
      (21)電磁気の単位に関する
        演習問題の解答

今回は、前回出題いたしました演習問題の解答を行います。
この問題は、2月期の試験において重要な問題では、ないかと
考えています。
皆さま方の中には、この問題を見て航空無線通信士の試験が
一通り、大まかな項目だけを覚えただけでは、合格出来るもの
では、ないと思われた方もいらっしゃるのでは、ないでしょうか?

その通りです。この様な問題が出来るか出来ないかで合否を分
けてしまうのです。

この問題が出来た方は、普段からコツコツ勉強されてきた方だと
思います。
この様にコツコツと勉強されてきた方が合格されます。
しかし、今回は、試験迄の時間があります。
ここでしっかり勉強しておいて下さい。

それでは、演習問題の解答を行います。
(お話が長くなりますので、今回は、演習問題の出題は、ありません)

[演習問題16]
以下の記述の内、正しいもは、”1”、間違ってるもは、”2”と答
えて下さい。

1.キャパシタンスの単位は、[H](ヘンリー)である。
2.電束の単位は、[Wb](ウエーバー)である。
3.磁束密度の単位は、[G](ギガ)である。
4.電束密度の単位は、[T](テスラー)である。
5.磁界強度の単位は、[A/m]である。
6.起磁力の単位は、[V](ボルト)である。


[解答]
1.キャパシタンスの単位は、[H](ヘンリー)である。
答え   2
 (解説)
 キャパシタンスとは、静電容量の事です。
 電気とは、原子から電子が離れ状態を言います。
 マイナスの電気を持った電子とプラスの電気を持った陽子の
 数が原子の中で同じ時、原子の外から見た時、電気的にプ
 ラスマイナス”0”で電気的性質は、見られません。
 このプラスとマイナスの電気を持った物を電荷と言う大きさ
 も形も無い物で考えます。
 この電荷を蓄える物がコンデンサー(キャパシター)です。

電荷の単位は、[C](クーロン)です。コンデンサーは、2枚の
 金属板で絶縁物を挟んだ物です。
 この金属板の両端電圧が 1[V] の時、1[C] の電荷を蓄え
 られる容量を 1[F] (ファラッド) と言います。

 単位とは、この様に何かが”1”で”1”の何々をする事を”1”
 何々と言いますと言う言い方をします。
 例えば、速度の単位は、1秒間に1m進む速さの事ですので
 [m/s]です。

 さて、それでは、[H](ヘンリー)とは、何の単位でしょうか?
[H] とは、インダクタンスの単位です。
 インダクタンスとは、自己誘導の大きさの事です。
 導線をらせん状に巻いたコイルに直流電流を流しますと電磁
石になりますが、交流を繋ぎますと電流の大きさと電流が流
 れる方向が周期的に変化する為にコイルの周りに出来る磁
 界の方向と大きさが変わります。
 磁界の大きさと向きが変わりますとその磁界を打ち消すよう
 にコイルの両端に逆起電力(逆の方向の電圧)が出来ます。
 その為、コイルに流れる交流の電流が流れにくくなります。
 コイルは、交流に対して抵抗の様な働きをする訳です。
 [H]についてキャパシタンスの時の様に定義を書いておきま
 す。
 
 1秒間に電流が1[A](アンペアー)変化した時、1[V] の逆
 起電力を生じるインダクタンスを 1[H] と言います。

2.電束の単位は、[Wb](ウエーバー)である。
 答え    2
[解説]
電束とは、静電気が働く空間(皆さまの身の廻りの全てが電界
 であり磁界でありますので電波が皆さまの身の周りを飛ぶ事が
 出来ます。)の様子を示す為に電気力線と言う物を仮定してます
 。
 その電気力線の束を電束と言います。
 電束は、1[C] の電荷から1[本] の電束が出ると定められてい
 ます。
 単位面積当たりを貫く電束の密度を電束密度と言います。
電束密度の単位は、[C/m^2] です。
 しいて電束の単位を言うとすれば[C] または、[本] と言う事に
 なりますが、通常、電束の単位は、ありません。

 それでは、[Wb] とは、何の単位でしょうか?
 静電気と磁気は、対応する事が多い(静電気における電束に対
 し磁気における電束等)のですが、[Wb]とは磁束の単位です。
 磁束とは、磁界の様子を示す磁力線と言うものを仮想した時、磁
 力線の束の事を言います。

 静電気における電荷の様に磁気においては、磁荷と言うものが有
 ります。磁荷の単位は、[Wb] (ウエーバー)です。
 1[Wb] の磁荷からは、1本の磁束が出ます。よって磁束の単位
 は、[Wb] と言う事になります。(電束と違って単位があります。)

3.磁束密度の単位は、[G](ギガ)である。
 答え     2
 [解説]
磁束密度の密度とは、単位面積当たりと言う意味ですから単位
 面積当たりの磁束の数と言う事になりますので単位は、[Wb/m^2
] となるのですが、単位に人の名前を使う様になりましたので単位
 は、[T](テスラーと読みます。この場合、テラでは、ありませんので
 注意して下さい。)となります。

 問題の[G] は、前にお話しましたが10^9を表します。

4.電束密度の単位は、[T](テスラー)である。
 答え     2
[解説]
[T](テスラー)は、磁束密度の単位でした。
 電束密度の単位は、[C/m^2] です。

5.磁界強度の単位は、[A/m]である。
 答え     1
[解説]
磁界強度と対になる静電気における言葉は、電界の大きさ:Eに
当たります。電界の単位は、[V/m] です。
 
 余談ですが、国家試験では、ここまでの設問の答えの様に”2”
が続く事は、ありませんが、私の出題しました問題を感で答えて
いましたら1から6の全部の設問に正解する事は、出来ませんね。
 国家試験の場合、演習問題の16で言えば、全てを正解しません
と得点出来ないと言う事になります。

6.起磁力の単位は、[V](ボルト)である。
答え     2
 [解説]
次の図をご覧下さい。
fig-215.jpg

 

  
  真ん中を四角くくりぬいた濃い灰色の四角は、薄い鉄板を何
  枚も重ねた物でその鉄板にコイル A と B が、巻いてあると
  思って下さい。鉄板の中に描いてある白い四角の何本かの
  線は、磁力線です。
  鉄板が無い場合、2つのコイルが極近い場合、コイル A から
  出た磁力線の全てがコイル B に交差しますが、コイルB がコ
  イル A から離れていますと交差する磁力線数が減少します。
  鉄板が有る場合は、磁力線の全てが四角い鉄板の中を通り
  ます。
  この様に磁力線が通る部分を磁気回路と言います。この様に
  磁力線の束である磁束を通す力を起磁力と言います。
  電気の回路に電流を流させる電池には、起電力が有ると言い
  ます。
  この起磁力は、コイルに流れる電流で決まります。その為、単
  位が [A] になっています。

  [V] は、起電力の単位または、電圧(電位差)の単位と言う
  事になります。

次回は、電波に関する演習問題の出題を予定しています。










 

 











第7期受験直前講座
             第7期受験直前講座
              (20)電磁気の単位


今回は、電磁気で用いられる単位に関する演習問題です。
この手の問題を解答出来るかどうかは、運しだいと思われる
方が多いと思います。
その理由は、単位の背景が分からないので、暗記するしかな
いと思われるからでは、ないでしょうか?

試験問題の問い方としては、間違っている記述の番号を選べ
とか正しいものは、”1”、間違ってるものは、”2”と答えろと言
う具合ですが、この手の問題は、5つほどある記述の全ての意
味が分からないと答えられないと言う事です。
その記述の1つでも分からなければ解答できません。

当講座では、その意味を次回解説いたします。
よって、今回出題します演習問題は、解答できなくても結構です。
但し、次回解答をお伝えします時にその意味をお話しますので
その意味を理解してください。
理解することで、この手の問題で得点が出来る様になります。

それでは、平成18年2月期に出題された問題をアレンジして出
題いたします。


[演習問題16]
以下の記述の内、正しいもは、”1”、間違ってるもは、”2”と答え
て下さい。

1.キャパシタンスの単位は、[H](ヘンリー)である。
2.電束の単位は、[Wb](ウエーバー)である。
3.磁束密度の単位は、[G](ギガ)である。
4.電束密度の単位は、[T](テスラー)である。
5.磁界強度の単位は、[A/m]である。
6.起磁力の単位は、[V](ボルト)である。

解答及び解説は、次回お伝えします。




第7期受験直前講座 (19)磁界の演習問題の解答
今回は、前回出題しました磁界に関する演習問題の解答と考え方を説明しています。
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第7期受験直前講座 (18)磁界
今回は、前回出題しました電界(電気力線)の演習問題の解答をしています。そして今回出題する演習問題は、
磁界に関する問題2問です。
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第7期受験直前講座 (16)電界
1月16日は、前回出題しましたフレミングの左手の
法則と右手の法則についてお話をしています。試験
では、「力」の事を「電磁力」と書いてあります。暗記
で対応していますと言葉に惑わされ解答出来なくな
る事もあります。要点をしっかり理解する事が確実に
得点するポイントとなります。

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第7期受験直前講座 (16)フレミングの法則
1月15日は、前回出題しました演習問題の11の
解答と補助単位についてのお話をした後、電磁気
の演習問題を出題いたします。
今回の試験では、電磁気の問題数が少ないもの
と思われます。と言う事は、電磁気で得点出来る人
と出来ない人がハッキリすると言う事です。各分野
の問題で確実に得点する事が合格の為に重要に
なります。

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第7期受験直前講座 (15)力率の解答他
今回は、前回出題しました力率の問題の解答と力率(COSθ)が意味する所等をお話しています。
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第7期受験直前講座 (14)力率
今回は、LCR並列回路の演習問題の解答とその導き方についてお話をしています。前回のLCR直列回路の演習問題と両方解ける様になれば、航空無線通信士の試験において電気回路は、ほぼ、完璧と言えるでしょう。それと今回出題します。力率について解ければ、完璧ですね。
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第7期受験直前講座 (13)RLC並列回路
今回は、前回出題しました演習問題の解答とその考え方をお話しています。前回の演習問題の7は、実は、直列共振回路の問題だったのです。そこに気がつくかが得点出来るかの分かれ道になります。また、演習問題の8は、抵抗の並列回路の計算の仕方について間違わない計算方法のお話をしています。そして今回の演習問題は、並列共振回路の問題です。
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第7期受験直前講座 (12)RLC直列回路
今回は、RC直列回路の演習問題の解答とその考え方についてのお話とRLC直列回路の演習問題他を出題しています。
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第7期受験直前講座 (11)RC直列回路
今回は、前回出題いたしましたRL直列回路の演習問題の解答及びその考え方をお話した後、RC直列回路の演習問題を2問出題しています。是非挑戦してみて下さい。
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第7期受験直前講座 (10)RL直列回路の2
今回は、前回出題しましたRL直列回路の解答とその導き方です。そしてRL直列回路の類似問題を出題していますので問題を沢山解く事で自身を付けて頂きたいと思います。

それでは、前回の解答からです。
問題は、以下の通りです。

[1] 10[mH] のインダクタンスに100「khz] の交流を加えた
  時の、誘導性リアクタンスを単位を含めて答えて下さい。小
  数点以下第3位で四捨五入して下さい。
[2] 図-2 回路図より、抵抗:R の値を求めて下さい。
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第7期受験直前講座 (9)RL直列回路
今回は、前回出題いたしました直流回路の解答と考え方をお話しています。
直流回路は、電気回路の基礎ですので、是非お読みください。
また、RL直列回路の演習問題を出題しています。
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第7期受験直前講座 (8)直流回路
           第7期受験直前講座
             (8)直流回路           

明けましておめでとう御座います。お正月は、どの様にお過
ごしだつたでしょうか?

8月頃よりコツコツ勉強を続けられてきた方は、余裕が有った
と思いますが、10月、11月頃から勉強を始めた方は、勉強
に明け暮れる毎日であったのでは、ないでしょうか?

さて、今回は、年末に出題しました演習問題の[2] の電波に
関する問題の解答と解答方針の後、電気回路の演習問題を
出題します。

演習問題[2]電波 の問題と解答
( )に当てはまる字句を入れなさい。
(1)電界と磁界は、電波の進行方向に対して( ア)[rad] の
  角度を保ちながら進行する。
(2)周波数が150[Mhz]の電波の1波長は、(イ)[m] であ
  る。
(3)周期が T の電波の角周波数は、( ウ )[rad/s] であ
  る。
(4)電波の速さは、自由空間において約( エ )[km/s] で
  ある。
   よって1 [μs] の間に約 ( オ )[m] 進む。



[解答]
(ア) π/2 (イ) 2 (ウ) 2π/T (エ) 30万 (オ) 300

[解答方針]
(ア)
fig-241.jpg

図の様に電界と磁界は、進行方向に対して大きさがSIN波状
に変化し、お互いの角度は、90度。つまり π/2[rad] となります。

(イ)
(エ)の解答にもなりますが、電波の速度は、自由空間において
30万[km/s] 。つまり 3 x 10^8[m/s] です。
周波数は、150[Mhz] ですので 1.5 x 10^8 です。よって波長 λ
は、

       λ = ( 3 x 10^8)/( 1.5 x 10^ 8)
= 2 [m]

となります。 簡単に求めるには、周波数が[Mhz] の単位であ
る事が多いので

       λ = 300/(周波数)

と覚えるの良いでしょう。

(ウ)
少し難しい難しい問題でしたが、ここで、周波数と角周波数に
ついて考えてみます。
周波数とは、1秒間に繰り返される変化の数です。
50[hz]と言えば、SIN波の様に大きさが”0”から始まり、”+”
の最大値を迎え、やがて、大きさが”0”になり、今度は、”-”の
最大値になり、また、大きさが”0”になると言う一連の変化が
1秒間に50回あると言う事です。
一方角周波数とは、普通の周波数と違うのでしょうか?
言っている事は、まったく同じです。
X軸とY軸を考えて下さい。X軸とY軸の交点を中心に半径が
”1”の棒を回してみます。
そしてY軸に棒の影が映る様に横から光を当てた時、影の長
さが sin(θ)の値です。
棒が1回転すると言う事は、棒は、360度回転した事になりま
す。
通常角度の単位は、電気の場合、[°] でなく [rad](ラジアン)
を使います。
360[°] は、2π [rad] です。

つまり、1[hz] は、2π[rad/s] と言う事になります。
一方、周波数と周期の概念ですが、周期は、周波数の逆数で
す。周波数を f とすると周期 T との間には、以下の関係があ
ります。

         f = 1/T              (1)

よって、求める角周波数ωは、

         ω = 2π/T

となります。

(エ)
電波の速度は、30万[Km/s] です。地球の円周が約 4万[Km]
ですので、電波は、1秒間に地球を7周半する事になります。

(オ)
1[μs] とは、1 x 10^-6[s] です。
1[μs] 間に電波が進む距離をL としますと

         L = 3 x 10^8 [m/x] x 1 x 10^-6[s]
= 3 x 10^2[m]
=300[m]

となります。この問題のポイントは、μ が 10のマイナス何乗
になるかを知っているか。また、式を上の様にきちっとかいて
(暗算では、記録が残りませんので後で見直しが効きません。
書いてあれば、見直しの時、間違っていれば気がつくでしょう
。)あるかと言う事が重要になります。

それでは、演習問題[3]を出題いたします。

演習問題「3]

以下の図のI1からI4とISの電流を求めて下さい。
次にV1とV2の電圧を求めて下さい。
ただし、R1=4[Ω] 、R2=2.6[Ω] 、R3=6[Ω]、
R4=4[Ω] とします。
fig-233.jpg


今回の問題の狙いは、枝電流の理解にあります。


解答は、次回を行います。