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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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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (12)パルス・レーダー

        第14期受験直前講座
        (12)パルス・レーダー 

今回は、航法支援施設の種類の半数を占めているパル
ス・レーダーについての演習問題を出題致します。
航法支援施設なしには、現代の飛行は、考えられませ
ん。ゆえに、航空無線通信士の試験では、良く出題され
ます。演習問題を通じて、しっかりと理解しておいて下さ
い。 




[演習問題20]
次の記述は、パルスレーダーの最大探知距離について
述べたものです。  (      ) 内に入れるべき字句の正しい
組合せを下の語群から選んで下さい。

(1)最大探知距離は、 送信電力の四乗根に比例するの
   で、 送信電力だけで最大探知距離を2倍にするため
   には、(  A  ) 倍の送信電力が必要になる。
(2)受信機の内部雑音を (  B  ) して感度を上げると最大
  探知距離を大きくすることができる。
(3)探知する範囲が広く、 最大探知距離を 大きくする必
   要があるレーダーでは、パルスのエネルギーが大き
   くなるようパルス幅を (  C  ) し、 パルスの発射間隔
   を最大探知距離に見合った間隔とするようにする。

      A      B        C
  1  8   小さく    広く
  2 16    小さく    広く
  3  4   小さく    広く
  4  4   大きく    狭く
  5  8   大きく    狭く
  6 16    大きく    狭く

[演習問題21]
次の記述は、パルス・レーダーにおける MTI について述
べたものです。

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高校や大学の受験の時の事を思い出してみて下さい。
入学を希望する受験先は、試験を受けてみなければ、合格
するかどうか 全然分からない状態で受験しているでしょうか

有る程度、 合格が見込めるので頑張ってこられたのでは、
ないでしょうか?
合格が見込めるのは、受験指導のプロがいるからです。
それでは、 「航空無線通信士」の試験は、 どうでしょうか?
どんな勉強をどれだけすれば合格出来るかお分かりでしょ
うか?
分からずに暗記に頼るのは、無謀です。
目隠しをして車を運転する様なものです。
実際に60%以上の方が、この方法で失敗しています。
その数は、近年、上昇傾向にあります。

合格する為には、合格する為の方法があります。
当塾の受講生の方が、合格の手ごたえを感じながら、受験
勉強が出来るのは、勉強方法がわかり、理解出来るからで
す。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (11)アンテナと空中線の整合の回答

         第14期受験直前講座
        (11)アンテナと給電線の解答 

 今回は、 前回出題致しましたアンテナと給電線の整合の解
答と解説を行います。
まずは、 前回出題いたしました演習問題をもう一度見て頂き
ます。

[演習問題19]
次の記述は、 アンテナと給電線の 接続について述べたもの
です。(     ) 内に入れるべき字句を下の番号から選んで下
さい。

(1) アンテナの( ア ) と 給電線の特性インピーダンス
    を整合させて接続する必要がある。
(2) 整合がとれないとき、給電線には、定在波が( イ )
         。
(3) 一般に、半波長ダイポール・アンテナは、 ( ウ )形
    であり、 同軸給電線(ケーブル)は、( エ ) 形であ
    る。両者を接続する為には、変換器として( オ )が
        用いられる。

   1  生じる   2  損失抵抗   3  方向性結合器
  4   生じない  5  平衡     6  反射
  7  進行    8  不平衡      9  入力インピーダンス
10  バラン    11 インピーダンス整合器


[演習問題19の解答と解説]
ア 答えは、”9(入力インピーダンス) 。
   下の図をご覧ください。

                 

   電池を送信機。r を給電線の特性インピーダンス。 そして
        R を空中線の入力インピーダンスとします。
   負荷:R で消費される電力が最大になるのは、R が何 [Ω]
   の時か考え見て下さい。 R で消費される電力:P は、 以下
   の式で求める事が出来ます。

        P = {4 [V]/( 2 [Ω] + R [Ω] ) }^2 x R

         この式は、最初に電流を求めて、 電流を2乗してR を掛け
   ていますので、電力になります。
   R に色々の値を入れてグラフを描いてみますと 一目瞭然
   で結果が出ますが、時間がない方は、R に 0.5 [Ω] 、1
   [Ω] 、2 [Ω] を代入しで計算してみて下さい。
   R が 2 [Ω] の時が、最大の電力になると思います。
   抵抗だけで考えましたが、  図で言いますと、 電源側(送
   信機と給電線) と  アンテナの入力インピーダンスを 同じ
   にした時に 電力を一番多く アンテナへ伝える事が出来ま
   す。
   これは、給電線とアンテナを繋ぐ場合だけでなく、電子機
   器どうしを繋ぐ場合も同じです。
   身近なところでは、皆さま使用している音楽プレーヤーの
   出力インピーダンスとイヤフォンのインピーダンスは、同じ
   にしています。

イ  答えは、”1(生じる)” 。
   下の図は、  給電線の先に給電線のインピーダンスと同じ
   値の抵抗:R を繋いだ場合の様子を示しています。



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分からずに暗記に頼るのは、無謀です。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (11)アンテナと給電線の整合

        第14期受験直前講座
       (10)アンテナと給電線の整合 

今回は、 空中線と電波伝搬の最後として、 アンテナと給電
線の整合についての演習問題を出題致します。
この問題は、近年、頻繁に出題されていますが、珍しく、同じ
問題は、なく、 少しづつ違っています。つまり、暗記が、効か
ない問題の作りとなっています。
ただし、理解していれば、どの問題も簡単に答える事が出来
る様に作られています。
今回、出題します問題は、 過去問の全ての要素を含める様
に作りましたので、この問題が解ければ、アンテナと給電線
の問題は、全て解ける様になります。
それでは、挑戦してみて下さい。

[演習問題19]
次の記述は、 アンテナと給電線の 接続について述べたもの
です。 (    ) 内にいれるべき字句を下の番号から選んで下
さい。

(1) アンテナの( ア ) と 給電線の特性インピーダンス
    を整合させて接続する必要がある。
(2) 整合がとれないとき、給電線には、定在波が( イ )
         。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (10)VHF帯の電波伝搬の解答

      第14期受験直前講座
    (10)VHF帯の電波伝搬の解答 

今回は、前回出題致しましたVHF帯の電波伝搬につ
いの演習問題の解答と解説を行います。
航空無線通信士の試験で出題される伝搬の種類は、
多くありませんのでこれを機会に覚えておきましょう。 


それでは、問題を再度ご覧下さい。


[演習問題20]
次の記述は、超短波(VHF) 帯以上の電波伝搬につい
て述べたもです。 (  ) 内に入れるべき字句を下の番号
から選んで下さい。

(1)地表波伝搬では、中波(MF) 帯に比べて、 減衰が
   著しく ( ア ) 。
(2)電離層 (スポラディツクE層を除く) ( イ ) 。
(3)送受信点の中間に高い山があり、相互の場所を見
  渡す事が出来ないが、 山頂が、受信点及び送信点
  から見渡せるとき、電波は、伝搬 ( ウ ) 。
(4)一般に、 直接波と ( エ ) との合成波が受信される
  。
(5)大気中に 温度の逆転層が生じてラジオダクトが形
   成されると、( オ ) 事がある。

1  電離層反射波    2  より遠方迄伝搬する
3  小さい        4  で反射する
5  大きい        6  しない
7  大地反射波      8 を突き抜ける
9  する事がある     10  通信が出来なくなる
 
 


この問題は、過去問を元に作り直した問題です。
オリジナルの過去問は、 VHF帯の電波伝播の知識が
なくても、文書の流れから答えが分かってしまう問題で
す。
そこで、 VHF帯の電波伝播を理解して 答えて頂く為に
、文書の流れからだけでは、 解答出来ない様に致しま
した。

[演習問題20の解答と解説]
(1)   中波(MF)帯 とは、 波長が 1.000 [m] ~ 100 [m] 
  で主に、ラジオ放送に使用されています。
  一方、 VHF帯 は、波長が、10 [m] ~ 1 [m] でFM 
  放送や、航空無線を始めとした、 移動体通信に使
  用されています。
  中波帯の電波伝播は、 図-1 の様に地表波と呼ば
  れ、地球の丸みに沿って電波しますので、 比較的
  に遠方迄、届きます。 (電離層反射による伝搬もあ
  ります。)

  
  これに対して、VHF帯では、

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (10)VHF帯の電波伝搬

        第14期受験直前講座
       (10)VHF帯の電波伝搬 


今回は、VHF帯の電波伝搬についての演習問題を出題
致します。
電波伝搬とは、電波の伝わり方の事です。
航空無線通信士で出題される電波伝搬の問題のパター
ンは、以下の4つです。

1.HF(短波帯)の電波伝搬 
2.VHF(超短波)帯の電波伝搬
3.VHF帯及びUHF(極超短波)帯の電波伝搬
4.SHF(センチメートル波)帯の電波伝搬 

どの周波数帯も航空無線に深く関係していますので、出
題 されます。
”1”は、洋上における無線電話に使われますが、ここ13
年以上出題されていませんので受験対策としては、考え
なくても良いでしょう。
”2”と”3”は、洋上以外での無線電話や航法支援施設で
使用されています。問題の内容は、ほぼ、同じです。
”4”は、航空無線において衛星を使っての通信に使われ
ますので、今後出題の機会が多くなる問題です。
以上4つのパターの内次回の8月期に出題が予想されま
すのは、”2”のパターンです。
余裕のある方は、”4”のパターンも勉強しておいて下さい

それでは、演習問題にチャレンジしてみて下さい。 


[演習問題20]
次の記述は、超短波(VHF) 帯以上の電波伝搬につい
て述べたもです。 ( ) 内に入れるべき字句を下の番号
から選んで下さい。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (9)実用アンテナの解答

         第14期受験直前講座
          (9)実用アンテナの解答

今回は、 前回出題しました垂直アンテナとパラボラアンテナの
演習問題の解答を行います。
どちらも、中難易度の無線従事者試験には、よく出題されます
ので理解しておいてください。
それでは、問題をもう一度見てください。 



[演習問題18]
次の記述は、図に示すアンテナについて述べたものです。( )
 内に入れるべき字句を下の番号から選らんで下さい。なお、同
じ記号の(     ) 内には、同じ字句が入るものとします。


  [図の説明]
  同軸の中心導線には、茶色で示す導体が接続されています。
 同軸の外側の導線には、 灰色で示す、導体のパイプが接続
 されています。
 このアンテナの内部構造は、以下の図の通りです。


(1)このアンテナの名称は、(   A   ) である。
(2)同軸線路の内部導体に (   B   ) の長さの導体を接続し、
  外部導体に (   B   ) の長さの円筒導体を接続したもので
  ある。
(3)主に (   C   ) 偏波のアンテナとして用いられ、 水平面内
  の指向性は、(   C   ) である。
(4)指向性などの特性は、(   D   ) アンテナとほぼ同じである
  。

1  半波長ダイポール   2  ホイップアンテナ
3  スリーブアンテナ     4   ブラウンアンテナ
5    1/4 λ            6     5/8 λ
7    垂直             8    水平
9    全方向性           10   8字形特性


[演習問題18の解答]


A.構造図を見ていただきますと 同軸に円筒のパイプを
  かぶせています。この円筒部分が洋服の袖に見える
 事からスリーブ(sleeve)ンテナといいます。

B.答えから先に言いますと、 1/4 λ通常は、λ/4  と 
 表記します。)です。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (9)実用アンテナ

         第14期受験直前講座
           (9)実用アンテナ

今回から“空中線(アンテナ)及び電波伝搬”に関する演習問題
を出題いたします。
今回は、半波長ダイポール・アンテナを応用したアンテナとパラ
ボラ・アンテナについての演習問題を出題いたします。

パラボラ・アンテナのパラボラとは、 反射器の形状を言ったもの
で輻射器(以下の演習問題では、 放射器と言っています。)とし
ては、色々のアンテンを使用する事が出来ます。

それでは、演習問題を出題いたしますが、 パラボラ・アンテナに
ついては、今期第1章で詳しくお話をしていますので、まず、そち
らをご覧になってから演習問題に取り組んで下さい。
これは、本番の試験では、有りませんので本番の試験に答えら
れる様になるのが目的ですので、 これからも、 復習を先に行っ
てから演習問題に取り組んで下さい。

[演習問題18]
次の記述は、図に示すアンテナについて述べたものです。( )
 内に入れるべき字句を下の番号から選らんで下さい。なお、同
じ記号の(     ) 内には、同じ字句が入るものとします。


  [図の説明]
  同軸の中心導線には、茶色で示す導体が接続されています。
 同軸の外側の導線には、 灰色で示す、導体のパイプが接続
 されています。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (8)電波の性質と半波長ダイポールアンテナの解答

         第14期受験直前講座
         (8)電波の性質他の解答

今回は、前回出題致しました、 「電波の性質」と「半波長
ダイポール・アンテナ」に関する演習問題の解答と解説を
行います。
それでは、もう一度演習問題をご覧下さい。

[演習問題16]
次の記述は、 電波の基本的性質について 述べたもので
す。 このうち正しいものを”1”、 誤っているものを”2”とし
て答えて下さい。 ただし、 電波の伝搬速度を c [m/s] 、
周波数を f [Hz] 及び波長を λ [m] とします。
ア c = f/λ [m/s] で表わされる。 その値は、 約 3x10^8
  [m/s] である。
イ 電波の電界の振動する方向を偏波といい、偏波面が
  常に大地に対して水平なものを垂直偏波という。
ウ 電波は、 放射源から広がって伝わり、 徐々に減する
  する。
エ 電波は、横波である。
オ 電波は、互いに直交する電界と磁界から成り立ってい
   る。

注・・・”ウ”は、 国家試験問題出題者の私見で科学的なも
   のでは、ありませんが出題者の意図にそって答えて
   下さい。

[解答と解説]
ア c の単位は、速度ですので、[m/s] です。f は、周波数
   ですので [Hz] となります。周波数の単位は、元々は、
   [c/s]  (サイクル・パー・セカンドと読みます。)で 1 秒
   間に何サイクルの振動かと言う事を表す単位です。
   そして、λ は、波長で単位は、[m] です。
   それでは、問題の式を単位に置き換えて書いてみます
   。

     [m/s] ≠ [c/s]/[m]
                    = [c/(ms)]                        (1)

   (1)式の右辺の"c(サイクル)" は、単位では、ありません
   。単位には、基準が有ります。1[m] の長さとは、この長
   さの物ですとか、1秒は、セシウム133にマイクロ波を当
   て 戻って来るマイクロ波の回数を基準にしていますが、
   ”1個”  とか ”1回”  等は、基準が有りませんので単位
   では、有りません。
   例えば、リンゴが1個とブドウが1個では、大きさも重さも
   違い、そもそもリンゴとブドウとは、別物です。
   よって、(1)式は、[1/(ms)] となりますので 右辺と左辺が
   等しくありませんので答えは、 ”2” 
   正しくは、

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (8)電波の性質と半波長ダイポールアンテナ

       第14期受験直前講座
       (8)電波の性質と半波
        ダイポール・アンテナ

今回から「空中線と電波伝搬」の範囲からの演習問題を
出題いたします。
今回は、「電波の性質」と「半波長ダイポール・アンテナ」
についての演習問題を出題致します。
「電波の性質」については、時々出題されますが、「半波
長ダイポール・アンテナ」については、平成16年8月期以
来出題されていません。その前は、平成13年の2月期で
す。
この様に永い間出題されていない問題は、何時、出題さ
れてもおかしくない要注意問題です。
例は、 悪いですが、 地震の様なものだと思って警戒して
いる必要があります。
要注意問題と言う事もありますが、 アンテナの 基本です
ので、アンテナを理解する上では、大変重要です。

それでは、「電波の性質」 に関する演習問題から出題致
します。

[演習問題16]
次の記述は、 電波の基本的性質について 述べたもので
す。 このうち正しいものを”1”、 誤っているものを”2”とし
て答えて下さい。 ただし、 電波の伝搬速度を c [m/s] 、
周波数を f [Hz] 及び波長を λ [m] とします。

ア  c = f/λ [m/s] で表わされる。その値は、 約 3x
  10^8 [m/s] である。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (7)電力の解答

       第14期受験直前講座
         (7)電力の解答 


前回出題しました演習問題は、 いかがでしたでしょう
か?
それでは、解答をいたします。


[演習問題14]
抵抗:R と コイル:L からなる直列回路のインピー
ダンス:Zは、

          Z = 4 + j3

(1) 力率は、何%でしょうか?
(2) 力率を100%にする為にどうしたらよいでしょうか?

[解答及び考え方]


(1)の正解
力率(cosθ)は、インピーダンス:Z と 抵抗:R から求め
る事が出来ます。(以降、Z 、の様に斜体文字は、ベ
クトルを表します。)
本来、Z が R の様に実数軸上にあれば良いのですが、
誘導性リアクタンス:XL が有る為に無効成分が出てき
ます。
有効成分は、Z の X 軸への投影した部分となります。
そして、無効成分は、Z の Y 軸への投影した部分となり
ます。
それでは、Z の大きさから求めてみます。

    Z = sqrt( R^2 + XL^2)               (1)

(1)式に問題の数値を代入していみます。


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TOITAの「航空無線通信受験クラブ」第14期受験直前講座 (7)電力

        第14期受験直前講座
            (7)電力

今回は、前回出題致しました、並列共振回路の解答とその
考え方をお話しました後、 今回のテーマである電力に関す
る演習問題を 2 問出題致します。


 [演習問題 13]
次の記述は、 図に示す  RLC 並列共振回路について述べ
たものです。(  ) の中に入れるべき字句の正しい組合せ
を答えて下さい。
共振回路は、 共振状態にあり、 コイルや、 導線の抵抗分
は、無視できるものとします。
交流電源の電圧:v は、 3 [V]  とし抵抗:R は、 3 [Ω]  とし
ます。


(1)  交流電源から見た合成インピーダンスの大きさは、( 
   A  ) [Ω] である。
(2) 電源電圧:v  により流れる電流:i  の大きさは、 ( B  ) 
    [A] である。
(3) v と i の位相差は、(  C  ) [rad] である。


 


      A      B       C
  1   3    2     π/2
 2  3   1   π/2
 3  0   2   π/2
 4  0   2    0
 5  3   1    0

[解答]
 (A) コイルのリアクタンス:XL = ωL。 そして、 コンデンサ
     ーのリアクタンス:XC =1/(ωC ) です。
  そして、抵抗:R が並列に繋がれています。
  電源から流れ出る電流: i は、抵抗に流れる電流:R
  イルに流れる電流: i Lそして、コンデンサーに流れる電
  流: C に分かれます。  これを 式で書いてみます。(以下
  、斜体文字は、ベクトルを表します。)


     




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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (6)直列共振回路の解答

          第14期受験直前講座
         (6)直列共振回路の解答

今回は、 前回出題いたしました直列共振回路の 演習問
題の解答と解説を行います。
最後に、並列共振回路の演習問題を出題致します。
今回の演習問題は、過去問を 少しアレンジしたものです。
直列共振回路を理解されていない方が間違えそうな選択
肢を入れています。
間違った選択肢を選ばれた方は、 再度、第9章電気回路
を読み直しておいて下さい。
それでは、 解答の前に、もう一度、演習問題を見て頂きま
す。


 [演習問題12]
図に示します抵抗 R [Ω] 、 コンデンサー C [F]、及びコイ
ル L [H] からなる直列回路について以下の問いに答えて
下さい。なお、回路は、共振しているものとします。

(1)L の 両端電圧 VL の値として、 一番近いものを 下の
  番号から選らんで下さい。
 ただし、 電源電圧は、1 [V] 、 抵抗 R の値は、5 [KΩ]
  、 C 及び L のリアクタンスは、 ともに 7 [KΩ] とし、 L 
 の抵抗は、無視できるものとします。



   1. 0.0   [V]           2.   0.5 [V]
   3. 0.14   [V]             4.  5.0   [V]
     5. 1.4   [V]             6.  0.7   [V]

(2) (1)の状態で、 回路に流れる電流を下の番号から選ん
  でください。

       1.  0.7 [mA]      2.    2.0   [mA]
       3.  7.0 [mA]      4.    0.2   [mA]
       5.  1.4   [mA]     6.   0.14 [mA]

[(1)の解答]
  前回出題する際に ヒントとして共振とは、以下の式が成
  り立つ事だと言いました。

         XLXC              (1)

 (1)式は当たり前の事ですが、あえて書き換えてみます
  。

     XL - X= 0      
             X+ (-XC) =                                     (2)

  (2)式を見て頂きますと、Xc は、そもそも"-”だと言う事
 です。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (6)直列共振回路

         第14期受験直前講座
         (6)直列共振回路


今回は、 この回路が無ければ 無線が成り立たないと
言う 大変重要な回路についての 演習問題を出題しま
す。

 (大変重要な回路) = (試験によく出題される)

と言う事です。
平成26年8月期では、並列共振回路の出題が予想さ
れますので、 今期の講座でもお話をいたしましたが、
予備として、直列共振回路のお話を致します。
直列共振回路と並列共振回路の違いを後で整理して
おいてください。


[演習の前の予備知識]
 すでに 第14 期第9章の電気回路で 共振とは、何か
 と言うお話をしていますが、 改めて、共振について考
 えてみます。

 (共振とは?)
  最近大きな地震が頻発しています。 地震により超
  高層ビルが大きく揺れたり、2011年3月11日 の大
  地震でスカイツリーのトップの方で数[m] の揺れ幅
  が有ったと言う報道がありました。
  
  共振とは、振動を起こしている物と同じ振動数の物
  が有った時、一方が、振動すると、 他方も振動する
  と言う事です。

  同じ振動数でないものも影響を受けて振動しますが
  、振動数が同じ物は、他の振動数を持つ物に比較し
  て極めて大きな振動が誘発されます。

  先ほどの超高層ビルや スカイツリーが 大きく揺れる
  のは、 地震の振動数と ビルやスカイツリーの高さが
  地震の波長と近いからです。 (波長=波の伝わる速
     度÷周波数)

 (振動とは?) 
 
 振動とは、図-2の様に天井からぶら下げた赤い玉 (
  振り子) を図の 右の位置へ持ち上げて、 手を離した
  時、 玉は、天井から真下の位置を過ぎて ピンクの位
  置迄行き、また、赤の位置迄戻ってくると言う 動作を
  繰り返す事です。


振動




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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (5)リアクタンスその3

          第14期受験直前講座
         (5)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11]
   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 )
       = 1/(1.25 x 10^-3)
       = 0.8 x 10^3
       = 800 [Ω]

  となります。
  次にインピーダンス:Z を求めます。



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         第14期受験直前講座
         (5)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10]

[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。 

     XL = 1000 [rad/s] x 3 x 10^-3
      = 3 [Ω]

    となります。

[2] 図-2 の合成インピーダンス:Z を求めて見ます。

    Z = sqrt( R^2 + XL^2)             (2)

   となりますが、 この段階で抵抗値:R が不明です
   。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (5)リアクタンスその1

         第13期受験直前講座
         (5)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
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、虚数になります。 その実数部分と虚数部
分のベクトルを合成したものがインピーダンスです。
交流回路において 抵抗だけの回路があったとしますと、
その場合は、虚数部分がありませんので R = Z となりま
す。

それでは、今回の演習問題のヒントです。
コイルのリアクタンス:XL は、

      XL = ω・L [Ω]

と言う事です。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (4)枝路に流れる電流の解答

          第14期受験直前講座
       (4)枝路に流れる電流の解答


今回は、 前回出題しました抵抗の直列回路と並列回路の演
習問題の解答と解答の仕方についてお話をしました後、枝路
の電流の求め方を お話致します。


演習問題(7)の解答と解答方針

 問題
   75 [Ω] (オームと読みます)と 25 [Ω] の 抵抗を各
   1つづつ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 = 75 [Ω] + 25 [Ω] = 100 [Ω] 

   となります。

演習問題(8)の解答と解答方針

 問題
   6 [Ω] と 3 [Ω] と 2 [Ω] の抵抗を各1つづつ並列
   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。

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ないでしょうか?
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それでは、 「航空無線通信士」の試験は、 どうでしょうか?
どんな勉強をどれだけすれば合格出来るかお分かりでしょ
うか?
分からずに暗記に頼るのは、無謀です。
目隠しをして車を運転する様なものです。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (4)枝路に流れる電流

          第14期受験直前講座
          (4)枝路に流れる電流


今回は、電気回路の計算の基礎である、抵抗の直列回路と
並列回路の計算の仕方の復習をいたします。
その後、演習問題を出題いたします。
演習問題の最後に 直並列回路の枝路に流れる電流の演習
問題を出題いたします。枝路に流れる電流については、お話
をしていませんが、  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。
解答は、次回、行います。


(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
  流れると言う事は、大変重要 ですので忘れないで下さ
  
。)

  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
  。
  しかし、 中が詰まっていますので息を吹き込む事は、 出来
  ません。  よってパイプの反対側から息が出て来る事は、あ
  りません。
  
  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
  。当たり前ですネ。パイプの中で、吹き込んだ息が消えた
  り増えたりする事は、ありません。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (3)電磁気に出てくる単位の解答

            第14期受験直前講座
          (4)電磁気に出て来る
             単位の解答



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

皆様方の中には、 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 コツコツと勉強されてきた
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、 試験迄に時間がありますのでここでしっか
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6]
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、原子を外から見ても、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
 も形も無い物として考えます。
 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
 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 1 [m] 進む速さの事で
 すので 1 [m/s] です。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (3)電磁気に出てくる単位

          第14期受験直前講座
        (3)電磁気に出て来る単位



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つほどある問題の全
ての意味が分からないと答えられない様に作られています。
その問題文の1つでも分からなければ解答できません。

当講座では、 その意味を今回出題します演習問題の解答で
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
でその時、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。
出題される単位は、多くは、ありませんので、得点を重ねる為
の格好の問題となります。
勿論、分かる方は、挑戦してみて下さい。

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6]
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。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直線講座 (2)電気力線及び電流と磁界他の解答

         第14期受験直前講座
          (2)電気力線及び
         電流と磁界他の解答

今回は、前回出題いたしました電気力線及び、フレミン
グの法則、 そして、電波に関する演習問題の解答を行
います。

[演習問題3]
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]
電気力線は、 ”+”の電荷から出て”-”の電荷に入りま
す。
そして、電気力線の接線方向は、その場の電界の向き
と一致します
以上の事から答えは、”A”

[演習問題4]
次の記述は、電磁力に関する フレミングの左手の法則
について述べたものです。
(  ) 内に入れるべき字句の組合せの内 正しい番号
を選んで下さい。

(1)左手の親指、 人差し指及び中指を互いに 直角に曲
   げた時、親指が ( A ) の向きを表す。
(2)(1)の人差し指は、( B ) の向きを表す。
(3)(1)の中指は、( C ) の向きを表す。

    A              B         C
1  電磁力    電流    磁界
2  電磁力    磁界    電流
3  磁界      電磁力   電流
4  磁界      電流     電磁力
5  電流      磁界     電磁力

[解答]
フレミングの法則には、左手と右手が有りました。
左手の法則の応用は、 モーターです。 磁石(磁界)の
間に導線を置き電流を流しますと、 磁石と導線の相互
電磁力が発生します。
モーターを手で回しますと、電圧が発生しますので、モ
ーターを回す時に電源を繋いだ線に今度は、 抵抗を繋
ぎますと電流が流れます。
これは、フレミングの右手の法則の応用です。
フレミングの法則を覚える方法として”フレミングの二丁
拳銃”を提唱いたしました。
ここでのポイントは、電流です。
右手と左手でそれぞれ指鉄砲を作ります。 そして、 右
手と左手の中指を合わせます。 中指は、電流で、左手
の法則と右手の法則では電流の向きだけが違う 
う事です。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (2)電気力線及び電流と磁界他

        第14期受験直前講座
     (2)電気力線及び電流と磁界他

今回は、 「電気力線」と「フレミングの法則」についての
演習問題を出題いたします。

[演習問題3]
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4]
次の記述は、電磁力に関するフレミングの左手の法則
について述べたものです。
(    ) 内に入れるべき字句の組合せの内 正しい番
号を選んで下さい。

(1)左手の親指、人差し指及び中指を互いに直角に曲
   げた時、親指が ( A ) の向きを表す。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期受験直前講座 (1)クーロンの法則と電界の解答

           第14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1]
 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、”積”。
(イ) 式の中には、分母の距離の2乗が出てきますので、答え
   は、”2乗”。
   この問題文は、球の表面積の求め方を知らない 中学生
   向けですので、 皆様は、 球の表面積に反比例すると覚
   えて下さい。

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TOITAの「航空無線通信士受験塾」第14期受験直前講座 (1)クーロンの法則と電界

         第14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として、 より実践的なお話を致
します。
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」があります。
電荷と、 磁極、 誘電率と透磁率をそれぞれ入れ替えま
すと「磁気に関するクーロンの法則」になります。
考え方は、 どちらも同じですので、 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、8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、考え方が同じ
である事を知っていれば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”-”
         の時は、
              反発する方向

 力の大きさ:F[N]

        F [NQ1・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
 。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第14期工学第9章電気回路 (5)力率その2

         第9章電気回路
         (5)力率その2 

今回は、 3つの電力の種類と 力率の改善方法についてのお
話を致します。 
力率の改善方法は、よく出題されますので、よく理解しておい
て下さい。

 2.有効電力P無効電力:Q皮相電力S
   電力には、表題のとおり3つの電力があります。下の図
   をご覧下さい。

  皮相電力とは、電圧と電流を掛けたもので 位相差:θ
  考慮されていません。

      S = V

  電気器具のカタログに書かれている電力は、皮相電力の
  事です。

  有効電力とは、(2)式の事で、言葉の通り、 実際に有効
  となる電力を示します。

      P = VIcosθ

  無効電力とは、言葉の通り、実際には、 役に立たない電
  力です。

      Q = VIsinθ

  となります。
  V・I に cosθを掛けますと  V・I の水平成分ですので役に
  立つもの。 sinθを掛けますと垂直成分ですので役に立た
  ないものと言う事になります。 この考え方は、大変重要で
  すので、覚えておいて下さい。
  ついでに、P と Q と S の関係を示しておきます。

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高校や大学の受験の時の事を思い出してみて下さい。
入学を希望する受験先は、試験を受けてみなければ、合格
するかどうか 全然分からない状態で受験しているでしょうか

有る程度、 合格が見込めるので頑張ってこられたのでは、
ないでしょうか?
合格が見込めるのは、受験指導のプロがいるからです。
それでは、 「航空無線通信士」の試験は、 どうでしょうか?
どんな勉強をどれだけすれば合格出来るかお分かりでしょ
うか?
分からずに暗記に頼るのは、無謀です。
目隠しをして車を運転する様なものです。
実際に60%以上の方が、この方法で失敗しています。
その数は、近年、上昇傾向にあります。

合格する為には、合格する為の方法があります。
当塾の受講生の方が、合格の手ごたえを感じながら、受験
勉強が出来るのは、勉強方法がわかり、理解出来るからで
す。
そんな、意味のある受験勉強を始めませんか?

TOITAの「航空無線通信士受験塾」は、会員制です。
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F
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すぐに、「案内書」をお送りいたします。
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