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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (9)電波高度計

            第11期受験直前講座
              (9)電波高度計

今回は、航法支援施設の最後の演習問題として電波高度
計についての問題を出題いたします。

[演習問題16]
次の記述は、電波高度計について述べたもんです。 (  )
内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選ん
で下さい。

(1) 電波高度計には、FM形電波高度計と ( A ) 電波高度
   計があり、 ( B ) [GHZ] 帯の電波が用いられる。
(2) FM形電波高度計は、( C ) 波によって周波数変調され
  た電波を航空機から発射する。 この電波が地表などで
  反射されて、受信電波として戻って来るまでの時間は、
  発射電波と受信電波の周波数 ( D ) に ( E ) するので
  、ビート周波数を測定することにより高度を求めることが
  出来る。

     A       B      C       D       E
1  パルス形   6   矩形   和   比例
2  パルス形   4   矩形   差   反比例
3  パルス形   4   三角   差   比例  
4  AM形        6      三角   差   比例
5  AM形     4    矩形   和   反比例
6  AM形     6    三角   和   反比例

解答と解説は、次回行います。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (8)ACASの解答

           第11期受験直前講座
            (8)ACASの解答

今回は、 前回出題いたしましたACAS とATCRBS の演習
問題の解答と解説を行います。

[演習問題14]
次の記述は、 ACAS(航空機衝突防止装置)II を搭載した
2機の航空機が接近したときの ACAS II の動作について
述べたものです。 このうち誤っているものを下の番号から
選んで下さい。

(1) 2機の航空機は、決められた時間間隔で送信されてい
   る相手機のアドレスなどの情報を受信する。
(2) 2機の航空機は、 相手機のアドレスを用いて、 個別質
   問を行い、相手機の方位、距離及び高度を監視する。
(3) 2機の航空機は、相手機との接近状況などを判断する
   とともに、 相手機(接近航空機) との距離や高度差等
   の情報をパイロットに提供する。
(4) 2機の航空機は、モード S のデータ・リンク機能を利用
   して相互に回避情報を交換し、 同一方向へ回避する
   事態を防ぐ。
(5) 2機の航空機が更に、 接近し、 回避が必要と判断した
   とき、パイロットに対して 聴覚と視覚により水平方向の
   回避情報を提供する。

[解答及ぼ解説]
(1) モードS では、アドレスとデータ・リンク能力を。モード
   A/C では、高度情報を送信していますので正しい
(2) 近傍にいる相手機の応答信号を解析して相手機との
   相対高度距離方位位置情報 TATraffic
   Advisory) をパイロットへ与えていますので正しい

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   ておいて下さい。入校後は、訓練等で無線従事者試
   験の為の勉強時間が取れなくなります。
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   出来れば就活に入る前迄に取得しておいて下さい。
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   せん。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (8)ACAS

                     第11期受験直前講座
                   (8)ACAS

今回は、ACAS と ATCRBS についての演習問題を出題
いたします。ATCRBS については、お話をしていませんで
したので、勉強されている方は、挑戦してみて下さい。
また、「ACAS って何だっけ?」と言う方は、今の内に、第
11期の記事を見直してから演習問題に挑戦して下さい。



[演習問題14]
次の記述は、 ACAS(航空機衝突防止装置)II を搭載した
2機の航空機が接近したときの ACAS II の動作について
述べたものです。 このうち誤っているものを下の番号から
選んで下さい。

(1) 2機の航空機は、決められた時間間隔で送信されてい
   る相手機のアドレスなどの情報を受信する。
(2) 2機の航空機は、 相手機のアドレスを用いて、 個別質
   問を行い、相手機の方位、距離及び高度を監視する。
(3) 2機の航空機は、相手機との接近状況などを判断する
   とともに、 相手機(接近航空機) との距離や高度差等
   の情報をパイロットに提供する。
(4) 2機の航空機は、モード S のデータ・リンク機能を利用
   して相互に回避情報を交換し、 同一方向へ回避する
   事態を防ぐ。
(5) 2機の航空機が更に、 接近し、回避が必要と判断した
   とき、パイロットに対して聴覚と視覚により水平方向の
   回避情報を提供する。

[演習問題15]
次の記述は、 ATCRBS (航空交通管制用レーダー・ビーコ
ン・システム) について述べたものです。 (  ) 内に入れる
べき字句の正しい組合せを下の番号から選んで下さい。

(1) ATCRBS は、地上施設の インタロゲータ (質問器) と
   航空機に搭載された ATC トランスポンダー (応答器)
   で構成されている。
(2) 地上施設のインタロゲータは、 ( A ) レーダーであり
   SSR と言われる。
(3) SSR から ATC トランスポンダーに向けて発射される電
   波の周波数は、 ( B ) [MHz] である。
(4) モード C では、 ATC トランスポンダーは、航空機の (
    C ) 情報を送信する。

       A       B        C
  1       二次  1030  高度
 2    二次  1190  高度
 3    二次  1190  位置
 4    一次  1190  位置
 5    一次  1030  高度

解答と解説は、次回行います。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (7)ASRとARSRの解答
            

今回は、前回出題いたしました演習問題の解答と解説を
行います。

[演習問題12]
次の記述に当たるレーダーの名前を下の語群から正しい
ものを選んで下さい。

(1)空港周辺空域における航空機の進入及び出発管制を
   行う為に用いられるレーダーで通常、 SSRと一緒に使
用されるレーダーで ( A ) と呼ばれる。
(2)航空機の前方(進行方向) の気象状況を探知し、安全
   に飛行をするために用いられる レーダーで ( B ) と呼
   ばれる。
(3)最終進入状態にある航空機のコースと正しい降下路か
   らのズレ及び着陸地点までの距離を測定し、その航空
   機を着陸誘導する為に用いられる レーダーで ( C )
   と呼ばれる。
(4)空港の滑走路や誘導路など地上における 移動体を把
   握し地上管制を行う為に用いられるレーダーで ( D )
   と呼ばれる。
(5)航空路における航空機の動向を監視する為に用いられ
   るレーダーで ( E ) と呼ばれる。

1  PAR    2 ARSR    3 ASDE    4 気象レーダー
5  ASR

[解答]
(1)は、着陸機の誘導や離陸した航空機を航空路へ誘導す
  る為に空港で使用するレーダーです。
  空港で使用されるレーダーと言う事で Airport Surbei-
    llance Radar と言う事になりますので答えは、”5”。
   改めて言いますが、航行用支援施設は、頭文字を取っ
    て呼ばれますので、 そらぞれの頭文字が何を表してい
    るかを覚える必要があります。
(2)は、気象状況を見る為のレーダーですから気象レーダ
      ーと言う事になりますので、答えは、”4”。
(3)は、航法支援施設の章でお話をしませんでしたが、PAR

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (7) ASR と ARSR



前回、パルス・レーダーについての演習問題の出題と解説
を行いましたので今回は、 ASR と ARSR についての演習
問題を出題いたします。
実際の試験では、 ありませんので、 良く理解されていない
方は、遠慮なく今期の記事を見直して下さい。
重要な事は、現在、何が分かっていて何が分かっていない
かをハッキリさせ、 試験迄に 必要な知識を理解し補う事で
す。

それでは、演習問題を行いましょう。

[演習問題12]
次の記述に当たるレーダーの名前を下の語群から正しいも
のを選んで下さい。

(1)空港周辺空域における航空機の進入及び出発管制を
   行う為に用いられるレーダーで通常、 SSR と一緒に
   使用されるレーダーで ( A ) と呼ばれる。
(2)航空機の前方(進行方向) の気象状況を探知し、安全
  に飛行をするために用いられる レーダーで ( B ) と呼 
     ばれる。
(3)最終進入状態にある航空機のコースと正しい降下路か
   らのズレ及び着陸地点までの距離を測定し、その航空
   機を着陸誘導する為に用いられる レーダーで ( C )
      と呼ばれる。
(4)空港の滑走路や誘導路など地上における 移動体を把
      握し地上管制を行う為に用いられるレーダーで ( D )
      と呼ばれる。
(5)航空路における航空機の動向を監視する為に用いられ
   るレーダーで ( E ) と呼ばれる。

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 2)航空業界を目指す方。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (6)ILSとレーダーの性能改善の解答


前回出題いたしました演習問題の解答と解説を行います


[演習問題10]
次の記述は、 図に示す ILS の地上施設について述べた
ものです。(   ) に入れるべき字句を下の番号から選ん
で下さい。

(1) ( A ) は、航空機に対して、滑走路の中心線の延
   長上からの ( B ) のずれの情報を与え、アンテナ
   の位置は、( C ) に設置される。
(2) ( D ) は、航空機に対して、設定された進入角から
   ( E ) のずれの情報を与え、アンテナの位置は、(
    F ) に設置される。
(3)( G ) は、その上空を通過する航空機に対して、着
   陸地点からの ( H ) の情報を与え、アンテナの位
   置は、a1、a2 及び a3 の位置に設置される。

1  距離    2 方位   3 時間   4 左右
5  上下     6 ARSR   7 ASR   8 ローカライザー
9  TACAN   10 DME   11 T-DME
12 グライド・パス           13 マーカー・ビーコン
14  b          15  c

[解答]
(1)(A)は、”ローカリザー”ですので”8”。
   (B)は、 ローカライザーが 滑走路の中心線に対し
    て着陸する航空機の”左右”のずれの情報を航空 
    機に与えますので”4”。
  (C)は、ローカライザーのアンテナ位置です。 着陸
    する航空機から見て滑走路の後ろ端に設置されま
   すので”15”。
(2)は、”グライドパス”の事を言っていますので、(D)は
  、”12”。
  (E)は、 滑走路への降下角度からのずれを着陸す
      る航空機へ情報として与えものですので”5”。
  (F)は、”b”ですので”14”。
  
  注・・・(F)は、実際の試験では、着陸する滑走路の
  左。図では、滑走路を挟んでb点の向かい側になっ
  ていますが、試験問題の方が間違っていますので、
  図を修正しましたが、

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (6)ILSとパルスレーダー


今回は、ILSの施設とパルスレーダーの性能改善に関す
る演習問題を出題いたします。

[演習問題10]
次の記述は、 図に示す ILS の地上施設について述べた
ものです。(   ) に入れるべき字句を下の番号から選ん
で下さい。

(1) ( A ) は、航空機に対して、滑走路の中心線の延
   長上からの ( B ) のずれの情報を与え、アンテナ
   の位置は、( C ) に設置される。
(2) ( D ) は、航空機に対して、設定された進入角から
   ( E ) のずれの情報を与え、アンテナの位置は、(
F ) に設置される。
(3)( G ) は、

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りました事を改めて感謝いたします。

この5年間にどの様な方にご利用して頂いたかを振りかえ
ってみました。

どの様な目的の方が入会されたのでしょうか?
 1)パイロットを目指す方。
   航空大学校を目指す方は、入学前迄に資格を取得し
   ておいて下さい。入校後は、訓練等で無線従事者試
   験の為の勉強時間が取れなくなります。
 2)航空業界を目指す方。
   出来れば就活に入る前迄に取得しておいて下さい。
 3)航空関係の業務に就かれている方
   最近は、就職をすれば一生安泰と言う訳では、ありま
   せん。
   企業で生き残る為に、業務関連の資格は、協力な武
   器になります。

どの様な方にご利用して頂いたのでしょうか?
 1)参考書を見たが、手の付けようがない方。
 2)独学で受験したが、合格出来ない方。
 3)どの様に学習を進めれば良いか分からない方。

入会すれば、合格出来るのでしょうか?
 勿論、当講座を利用して勉強する必要が有りますが、
 一番多いのは、入会後、次の試験で合格される方です。
 二番目は、入会後、2度目の受験で合格される方です。
 三番目以降の方は、今のところいらっしゃいません。
 
 2度目迄で、合格されるのは、2度目の受験の為に、特
 別に個人指導をしているからです。

勉強時間は、どの位でしょうか?
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 開講後、直ぐに入会された方は、1日、1時間程度です。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (5)電波伝搬とVOR/DMEの解答

           
それでは、前回出題いたしました演習問題の解答です。

[演習問題7]
次の記述は、超短波 (VHF) 帯から極超短波 (UHF) 帯
の電波伝搬について述べたものです。(    ) 内に入れ
るべき字句の正しい組合せを下の番号から選んで下さい。

(1) 地上波伝搬では、中波 (MF) 帯に比べて減衰が (
    A ) 。


(2) 送受信点の中間に高い山があり、その山頂が送受
   信点から見渡せるとき、電波は、伝搬すること ( B )。

(3) 大気中に温度の逆転層が生じて ( C ) が形成され、
   より遠方まで伝搬することがある。

     A             B             C

1  大きい   がある   ラジオダクト
2  大きい   がある   電離層
3  大きい   はない   ラジオダクト
4  小さい   はない   ラジオダクト
5  小さい   がある   電離層

注 演習問題をするにあたり、今回出題しました事以外に
   次の3項目についても試験に出題されますので、勉強
   してからチャレンジして下さい。

  (1) VHF と UHF での電離層反射の有無。(ある場合
     とない場合があります。 その場合を勉強しておい
     て下さい。)
  (2) 直接波と大地反射波。
  (3) 幾何学的(光学的)見通し距離と電波的見通し距
     離

[解答]
(1)地表波とは、地球の曲(球)面に沿って進む電波で中
  波の電波の伝わり方です。
   一方、VHF帯やUHF帯の様に高い周波数の電波は、
   直進します。
   その為、 中波に比べて、地球の曲面により見通せな
   い (直線で結べない)先は、電波の減衰が”大きく”な
   ります。

(2)電波には、波の性質がありますので、光や海の波の
   様な性質があります。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (5)電波伝搬とVOR/DME

            第11期受験直前講座
          (5)電波伝搬とVOR/DME

今回は、VHF と UHF の電波伝搬についての演習問題と
VOR と DME についての演習問題を出題いたします。



それでは、VHF と UHF の電波伝搬に関する演習問題を
出題いたします。

[演習問題7]
次の記述は、超短波 (VHF) 帯から極超短波 (UHF) 帯の
電波伝搬について述べたものです。 (   ) 内に入れる
べき字句の正しい組合せを下の番号から選んで下さい。

(1) 地上波伝搬では、中波 (MF) 帯に比べて減衰が (
   A ) 。


(2) 送受信点の中間に高い山があり、その山頂が送受
   信点から見渡せるとき、電波は、伝搬すること ( B )。

(3) 大気中に温度の逆転層が生じて ( C ) が形成され、
   より遠方まで伝搬することがある。

     A       B       C
1  大きい   がある   ラジオダクト
2  大きい   がある   電離層
3  大きい   はない   ラジオダクト
4  小さい   はない   ラジオダクト
5  小さい   がある   電離層

注 演習問題をするにあたり、 今回出題しました事以外
   に 次の3項目についても試験に出題されますので、
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 二番目は、入会後、2度目の受験で合格される方です。
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 2度目迄で、合格されるのは、2度目の受験の為に、特
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (4)リアクタンスその3

            第11期受験直前講座
            (4)リアクタンスその3


今回は、前回出題いたしましたRC直列回路におけるリアク
タンスに関する演習問題の解答とその考え方をお話し、 そ
の後、 R と L または、 C の直列回路におけるリアクタスの
まとめを行います。

それでは、前回出題いたしました演習問題の解答とその考
え方をお話いたします。

[演習問題の6]
  電源の角周波数を 1000 [rad/s] とした時、コンデンサ
  ーの容量が 1.25 [μF] の場合の 容量性リアクタンス
  を求めて下さい。
  次に、回路のインピーダンス:Z と 回路に流れる電流
  :I を求めて下さい。

    1.25[μF] = 1.25 x 10^-6[F] です。


[解答]
まず、容量性リアクタンス:XC を求めます。

     XC = 1/(ωC)
        = 1/(1000 x 1.25 x 10^-6)
        = 1/(1 x10^3 x 1.25 x 10^-6)

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (4)リアクタンスその2


今回は、コンデンサーによるリアクタンスを考えてみます。
その前に前回出題しましたコイルのインダクタンスに関す
る演習問題の解答とその導き方をお話いたします。

[演習問題5]

[1] 3 [mH] のインダクタンスに1000[rad/s] の交流を
  加えた時の、誘導性リアクタンス:XL を単位を含めて
  答えて下さい。
[2] 図-2 の回路の合成インピーダンス:Z を求めて下さ
   い。
[3] 抵抗:R の値を求めて下さい。

[解答]
[1] 誘導性リアクタンス:XL を求めてみます。 

     XL = ωL             (1)

    ですからそのまま与えられている ω と L を 
    (1)式に代入します。 

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (4)リアクタンスその1

           第11期受験直前講座
           (4)リアクタンスその1

前回は、抵抗の回路における枝路の電流と電圧の求め
方のお話をいたしました。
今回から3回に分けて電気回路で重要なリアクタンスに
ついての要点をお話し演習問題の出題を行い解き方に
ついてご説明します。


<コイルのリアクタンス:XL
回路において電流の妨げとなるのは、インピーダンス:Z
です。
皆様は、 電流を妨げると聞いて抵抗:R を思い浮かべる
方が多いと思いますが、 それだけでは、 電気回路の問
題を解く事は、出来ません。

抵抗は、直流回路においても交流回路においても同じく
電流を妨げます。
今回出題します RL 回路においてコイルは、導線で出来
ていますので、直流回路におては、ただの導線です。
しかし、 交流回路においては、周波数によりその値が変
わる
リアクタンスになります。
リアクタンスは、 コイルまたは、 コンデンサーによる交流
に対する抵抗成分になります。
コイルによるリアクタンスは、XL と表記します。
また、その値は、抵抗:R が実数であるのにたいしてリア
クタンスは、

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   せん。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (3)枝路に流れる電流その2
          

今回は、前回出題しました直並列抵抗回路の演習問題の
解答と解答の仕方についてお話をします

演習問題(1)の解答と解答方針

 問題
   40[Ω] (オームと読みます) と 60 [Ω] の抵
   抗を直列に接続した場合の合成抵抗値を求め
   て下さい。

 [解答]

   直列回路ですので合成抵抗を R としますと。

   R = 40 [Ω] + 60 [Ω] = 100 [Ω]

   となります。

演習問題(2)の解答と解答方針

 問題
   100 [Ω] 1つと 50 [Ω] 2つを並列接続(3つ
   の抵抗を並列接続)した場合の合成抵抗値を
   求めて下さい。

[解答]
   同じく求める合成抵抗を R としますと。
   前回の赤枠の式にそれぞれを R1、R2、R3 と
   して式に入れて見て下さい。

  R = 1/( 1/50 + 1/50 + 1/100)
    = 1/( 2/100
+ 2/100 + 1/100 )
     = 1/(5/100)
    = 100/5
    = 20 [Ω]

      となります。


演習問題[3]の解答と解答方針

 問題
   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。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (3)枝路の流れる電流その1

           第11期受験直前講座
         (3)枝路に流れる電流その1

今回と次回の2回に分けて、電気回路の計算の基礎である、
抵抗の直並列回路の計算の仕方の復習をいたします。
今回は、直列回路と並列回路のお話をいたします。
最後に直並列回路の枝路に流れる演習問題を出題いたしま
すので、 まずは、 ご自分で今回のお話の内容を元に考えて
みて下さい。
次回、 回答及び枝路に流れる電流の求め方をお話いたしま
す。


(1)直列接続時の合成抵抗値
   
  電池の電圧:Vに抵抗R1、R2、R3が直列に接続されていま
  す。
  そこに流れる電流:I は、 合成抵抗を R とした時の R によ
  り決まります。

  回路の左から流入する電流と、 3つの抵抗を通って
出てき
  た電流
の値は、 同じです。 (回路上の何処でも同じ電流
  流れている事を忘れないで下さい。)

  例えば、中が詰まっているパイプに息を吹き込んだとします。
  実際には、詰まっていますので息を吹き込む事は、出来ませ
  んのでパイプの反対側から息が出てきません。
  
  そこで、パイプの詰まりを少し取り除いてやり、息を吹き込み
  ますと
反対側から、吹き込んだ息と 同量の息が出てきます


  それでは、以上の事を頭に入れて合成抵抗:R を求めてみま
  す。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (2)電気力線と電波の性質の解答

           第11期受験直前講座
           (2)電気力線と電波の
              性質の解答

今回は、前回出題しました演習問題の解答と解説を行い
ます。

[演習問題4]
図-4の様に正の電荷と負の電荷が存在します。
この時、 A、B、C、D と書いていある矢印の根元の茶色
の丸の点での電界の方向は、A でしょうか? B でしょう
か? C でしょうか? D  でしょうか?



[解答]
電気力線とは、 電磁気の章でもお話をしました通り電気
の力が及ぶ場 (電界又は、 電場と言います。)の様子を
示すものです。
線の密度で電界の強さを表します。下の図をご覧下さい

”+”の電荷からは、あらゆる方向へ電気力線が発せられ
ています。 ”-”の電荷へは、 あらゆる方向からの電気
力線が吸収されています。
”+” の電荷を例にしてみますとある電気量を持った電荷
から発せられる電気力線の数は、決まっていますので電
荷から遠い所では、 電気力線の密度が下がります。 つ
まり、界の強さ小さくなった事になります。

 
仮に、 何もない空間に ”-” の電荷を置き、 その点から
距離:r[m] の地点での電界の強さを調べる時、その点に
"+1[C]” の電荷を置きどれだけの力が働くかがその地
点の電界の強さになります。
つまり電界の強さとは場所により違います。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (2)電気力線と電波の性質

          第11期受験直前講座
        (2)電気力線と電波の性質

今回は、電磁気に関する最後としまして、「電気力線」と
「電波の性質」についての演習問題を出題いたします。

[演習問題4]
図-4の様に正の電荷と負の電荷が存在します。
この時、A、B、C、D と書いていある矢印の根元の茶色
の丸の点での電界の方向は、A でしょうか?B でしょう
か? C でしょうか? D  でしょうか?



[演習問題5]
電波の基本的性質について述べた以下の文書の内、正
しいものを”1”、あやまっているものを”2”と答えて下さい

但し、 電波の速度を c [m/s] 、周波数を f [Hz] 、及び
波長を λ [m] とします。

ア c は、約 3x10^8 [m/s] で、λ = cf [m/s] で表
  される。
イ  電波の電界の振動方向が常に大地と垂直な場合を垂
   直偏波という。
ウ 電波は、放射源から広がって伝わり、徐々に減衰する
       。
エ 電波は、 進行方向に対し電界と磁界の振動面が横方
   向である横波である。
オ 電波を構成する電界と磁界は、同一平面で振動する。

解答は、次回行います。演習問題は、過去問とは、少し違
いますので、ご自分で考えて答えて下さい。







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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (1)クーロンの法則と電界の解答

             第11期受験直前講座
         (1)クーロンの法則と電界の解答

今回は、前回出題致しました演習問題の解答を行います。

[演習問題の2]
 次の記述は、クーロンの法則について述べたものです
(  )の内に入れるべき字句を下の語群から選んで答えて下
さい。

 (1)二つの点電荷の間に働く力の大きさは、それぞれの点電
   荷の大きさの( ア )に比例し、それらの間の距離の(
   イ )に反比例し、その方向は、両点電荷を結ぶ直線上に
   ある。
 (2)この法則において、 二つが異種の場合は、( ウ )方向
    に力が働き、同種の場合は、( エ )方向に働く。

 (積) (和) (商) (差)
 (3乗) (2乗) (1乗)
 (反発する) (吸引する) 



[解答]
(ア) クーロンの法則の式を見て頂きますと、分子でそれぞれ
    の電荷の電気量を掛けていますので、答えは

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期受験直前講座 (1)クーロンの法則と電界

           
今回から、受験直前講座を始めます。
今回は、クーロンの法則電界に関する演習問題を出
題いたします。 普通にクーロンの法則と言いますと「静
電気に関するクーロンの法則」を指しますが、もう一つ「
磁気に関するクーロンの法則」もあります。
電荷と、 磁極、 誘電率と透磁率と言う違いは、あります
が、考え方は、同じですので、受験直前講座では、静電
気に関するクーロンの法則を扱います。
もし、 2月期の試験で「磁気に関するクーロンの法則」や
「磁界」についての問題が出題されても、 慌てずに済む
事と思います。

それでは、「静電気に関するクーロンの法則」と「電界」に
ついて少し、復習をした後、演習問題を出題いたします。

1.「静電気に関するクーロンの法則」の復習

上の図をご覧下さい。 誘電率が エプシロンの媒質の中
に Q1 と Q2 の電荷が有ったとします。

 電荷が単独である時は、何も起こりませんが、電荷が複
  数個ありますとお互いの間に力:F[N] が働きます。

 力の方向    電荷が”+”と”-”の様に異なる時は、
              引き合う方向
         
電荷が”+”と”+”または、”-”と”-”の時
              反発する方向

 力の大きさ:F[N]

        F[N] = Q1・Q2/(4
πεr^2)     (1)

 (1)式は、全ての電気現象の基礎となる重要な法則です
 電気について知れば知るほど有難味を感じます。
 式には、意味が有ります。
 (1)式では、 2つの電荷が距離:r[m] を隔てておかれてい
 す。

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   せん。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期工学第10章電気回路 (7)共振回路その2

           

今回は、LCRの並列共振回路のお話ですが、お話を簡単にする
為に抵抗を除いた LC の並列共振回路といたします。
前回は、LCR の直列共振回路と言う事で LC の値で決まる共振
周波数の所で電流が最大になりましたが、 並列共振回路では、
電流がどうなるかを考えてみます。
 

1.共振回路に流れる電流

図-7の回路に流れる電流 I は、

        I = IL + IC                          
         = V/(j・ω・L) + V/{1/(j・ω・C)}    (1)

となります。
(1)式を V でくくってみます。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期工学第10章電気回路 (7)共振回路その1
           
今回と次回の2回に分けて共振回路のお話をします。
共振回路は、無線には無くてはならない回路です。
共振回路がなくては、 航空無線も携帯電話も成り立ちません

それだけ重要な回路ですから無線従事者の資格試験に出題
されるのは、当然です。
それでは、共振回路とは、一体何なのか見て行きましょう。

1.共振とは?

共振回路のお話をする前に“共振”とは、何かについて考えて
みます。
皆様は、 小学校か中学校の頃、 U 字型の音叉を叩かれた事
があると思います。
その時、今叩いた音叉のそばに同じ音叉を置きますと。叩かな
い方の音叉が鳴りだしたと言う事を経験した事と思います。
これを共鳴と言います。
共鳴と共振は、同じ事です。

共振の例をもう少し挙げてみます。
日本中の何箇所かにあるお寺の天井に描かれている竜の下
で手を叩きますと竜が鳴いた様な音がします。
更に身近な例でいいますと、ビンの下を持って、ビンの口の手
前へご自分の口を当てビンの口の遠い方の淵へ息を吹きます。
息は、ビンの口の遠い方の淵で息がビンの中へ行ったり、ビン
の外へ行ったりと言う繰り返しを1秒間に数十回から数百回(ビ
ンの長さによります)繰り返します。
この時の振動数とビンの長さで決まる振動数が同じ時又は、
その倍の周波数の時に音がでます。このビンの固有の周波数
が共振周波数です。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期工学第10章電気回路 (6)力率その2
            
今回は、力率の改善についてのお話をします。その前に
抵抗:R とコイル:L の直列回路及び、 R とコンデンサー
:C の直列回路でそれぞれの、力率は、 どうなるのかを
見ておきましょう。


1.LRの直列回路の力率

 

回路に流れる電流 :I を中心に考えてみます。
抵抗:R に流れる電流:I による電圧降下 R・I は、電流と
同位相です。
そして、 誘導性リアクタンスによる電圧降下は、XI で電
I より90度(π/2「rad])進んでいます。
それらを合成した電圧を V = Z I とします。
V と R・I との関係を図-10から見てみます。


      R・I = V・cosφ
       
= ZI・ cosφ
 
∴ cosφ = R/Z        (1)

ここで電力について考えてみます。
電力の意味は、物理的な意味から学ぶのが良いのですが、
電力:Pは、電圧と電流と力率のと覚えておいて下さい。
(1)式を使って電力を求めてみます。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11章工学第10章電気回路 (6)力率その1

           第10章電気回路
            (6)力率その1

今回は、電力の計算に必要力率のお話をいたします。
最近、大学の工学部の電気関連の学部においても、力率
を扱わないケースが有る様です。
扱わない理由は、色々有ると思いますが、力率は、難しい
ものでなく、簡単のものですので、航空無線通信士の試験
を受験される方は、試験に出ると言う事もありますが、簡単
ですので、今回のお話を通じて理解して下さい。

1.電力とは?

   電力とは?と質問しますと皆様は、以下の様に答えら
   れると思います。

    P(:電力)= V(:電圧) x 電流(:I)        (1)

   直流の場合は、 (1) 式で良いのですが、 前回迄のお
   話 の様に、コイルやコンデンサーが回路内にあります
   と、 電流と電圧の間に位相差が生じてしまいます。
   その位相差を考慮しますと (1) 式は、 (2) 式の様にな
   ります。

    P = VIcosθ                  (2)

    ここで、θは、電圧と電流の位相差です。そして cosθ
  
力率と言います。

       何故、cosθ 電流と電圧の積に掛けるのでしょうか?
   下の図をご覧下さい。

   荷物を左側へ引っ張る様子を描いています。

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TOITAの「航空無線通信士受験塾」第10期工学第10章電気回路 (5)LCRのまとめ


今回は、今迄にお話をしてきました電気回路の基本的な素子(部品)
であるコイル(:L)、コンデンサー(:C)と抵抗(:R) のまとめを行います


1.誘導性リアクタンス:XL容量性リアクタンス:XC

     XL = ωL (=2πfL)           
    (1)

    XC = 1/(ωC) (=1/(2πfC))      
(2)

2.XL 及び XC と周波数の関係
   
  XL
  周波数が 0[Hz](直流)では、0[Ω]
  周波数が高くなる程大きくなる

  XC
  周波数が 0[Hz] では、無限大。
  周波数が高くなる程小さくなる

  
  
R

  周波数によらず、一定

3.XL、XC、R における電圧と電流の位相関係

  XL



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 2)航空業界を目指す方。
   出来れば就活に入る前迄に取得しておいて下さい。
 3)航空関係の業務に就かれている方
   最近は、就職をすれば一生安泰と言う訳では、ありま
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   企業で生き残る為に、業務関連の資格は、協力な武
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どの様な方にご利用して頂いたのでしょうか?
 1)参考書を見たが、手の付けようがない方。
 2)独学で受験したが、合格出来ない方。
 3)どの様に学習を進めれば良いか分からない方。

入会すれば、合格出来るのでしょうか?
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 一番多いのは、入会後、次の試験で合格される方です。
 二番目は、入会後、2度目の受験で合格される方です。
 三番目以降の方は、今のところいらっしゃいません。
 
 2度目迄で、合格されるのは、2度目の受験の為に、特
 別に個人指導をしているからです。

勉強時間は、どの位でしょうか?
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第11期工学第10章電気回路 (4)コンデンサーの働きその3

             第10章電気回路
         (4)コンデンサーの働きその3


前回迄に2枚の金属板で絶縁物(誘電体)を挟んだコンデンサー
に電流が流れる仕組み、電荷を蓄える仕組みそして交流電圧を
加えた時の電圧と電流の位相関係についてお話をしました。
今回は、 式を交えて電圧と電流の関係をお話し、 その後、演習
問題を出題いたします。



1.コンデンサーに電流が流れるメカニズム

元々、コンデンサーは、誘電第の両側に金属の2枚の板を向い合
わせた構造ですので、コンデンサーの内部 ( 2枚の金属板の間 )
には、電流は、直流でも交流でも流れません。
よって、電流が流れるとしているのは、コンデンサーの両端の導
線のみです。
コンデンサーそのものを貫通して電流が流れる訳では、ないので
すが、 コンデンサーの両端の導線に電流が流れていますのでコ
ンデンサーを貫いて電流が流れている様に見えます。

( この項の タイトルのコンデンサーに流れる電流の メカニズムは、
正確には、コンデンサーの両端の導線に電流が流れるメカニズム
と言う事になります。)

皆さんは、QC・V と言う大変重要な式を覚えていられる事と思
います。 Q は、電荷。 C は、コンデンサーの静電容量、そして V
は、コンデンサーの両端電圧です。
静電容量:C のコンデンサーに電荷:Qが貯まるとコンデンサーの
両端電圧は、V になると言う事を表しています。




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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」 新年のご挨拶

         TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」
                        ~ 新年のご挨拶 ~



新年明けましておめでとう御座います
今年が皆様にとって航空無線通信士となられる年でありま
す様お祈りしております


                                  TOITA
                                 2013.1.1        


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