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H29年4月期 1アマ試験工学(HZ904)の計算問題の解き方(正答の求め方)

H29年4月期 1アマ試験工学(HZ904)の計算問題の解き方(正答の求め方)
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                 1アマ試験の目次は ⇒ こちら    総目次は ⇒ こちら                
     このページには次の計算問題の正答の求め方をまとめて掲載してあります
       ・HZ904 A-1:電界の強さが零になる電荷の値を求める。
       ・HZ904 A-2:ビオ・サバールの法則を使用して磁界の強さを示す。
       ・HZ904 A-3:静電容量と電荷から回路の抵抗値を求まる。
       ・HZ904 A-4:RLC直列共振回路のコンデンサ容量とQを求める。
       ・HZ904 A-19:電圧反射係数からVSWRを求める。
       ・HZ904 A-20:電離層の高さと入射角から距離を求める。
       ・HZ904 A-24:内部抵抗のある電圧計による測定誤差を求める。
       

                                  合格の勉強方法は ⇒ こちら


【H29年4月 HZ904 A1】

HZ904A1.jpg
この問題はH22年12月,H25年8月,H27年12月に出題されたものを少し変更したものです。
     H22年12月出題と解き方は ⇒ こちら 
     H25年8月出題と解き方は ⇒ こちら, 
     H27年12月出題と解き方は ⇒ こちら,

これらの過去の出題の解き方を参考にすれば解けますが,せっかくですから,解いてみましょう。

     HZ904A1a3.jpg


【H29年4月 HZ904 A2】

HZ904A2 1
この問題は「ビオ・サバールの法則」を知っているか,更に三角関数の計算ができるかを問う出題です。
「ビオ・サバールの法則」はH19年12月に出題されて以来久しぶりです。
H19年12月は角度90度の方向でしたが今回は角度45度なので三角関数の知識が必要です。
正答を求めて見ましょう。

     HZ904A2a2.jpg



【H29年4月 HZ904 A3】

HZ904A3.jpg
電圧と静電容量と電荷の問題は過去から何度も出題されています。
    過去の出題と解き方は ⇒ こちら 。
今回の問題はH27年4月(HZ704 A-4)の出題とそっくりです。(数値を少し変更しただけです)
    H27年4月(HZ704 A-4)の解き方は ⇒ こちら  ですが,ま~解いてみましょうか。

     HZ904A3a2.jpg



【H29年4月 HZ904 A4】

HZ904A4.jpg
この問題も繰り返し出題されています。
   解き方がわからない場合は ⇒ こちらを参照ください。

                       
                    正答は番号2(300pF, Q=11)となりましたか?


【H29年4月 HZ904 A19】

HZ904A19.jpg
この問題も繰り返し出題されています。
   過去の出題と時方は ⇒ こちら へもどってください。
今回の出題は「算術の巧みさ」を試しているような感じです。
   HZ904A19a.jpg
   電圧反射係数とは何か? 実際にはどのような時に使うか?については,
    全体目次 ⇒こちら の中の次のページを開いてみてください。
    項番号:B4.フィーダー上の高周波電力(進行波と反射波)  ⇒こちら 
    項番号:B5.SWR値と反射波電力とアンテナへ進む電力(同軸とハシゴフィーダ比較) ⇒ こちら



【H29年4月 HZ904 A20】

HZ904A20_2.jpg
この問題も繰り返し出題されています。過去の出題と解き方は ⇒ こちら を参照ください。

今回は趣向を変えて3つの方法で解いてみましょう。
【三角関数の式から解く方法】
     HZ904A20a1.jpg

【電離層の高さ・受信点までの距離・臨界周波数の式から解く方法】
     HZ904A20a5.jpg


【三角関数もルートの計算も教わっていない小学生の解き方】
     HZ904A20a3.jpg

以上の3つの方法の中の2番目は電離層の入射角度が不明の時も利用できるので活用範囲が広いです。
3番目の方法を見て 「え~こんなのアリ~??」と思ったでしょう。
出題の図の精度が良い時だけ利用できます。(小学生限定の手段ですね~ HiHi)
但し,試験会場へ小学生用の定規の持ち込み不可ならダメですがね~?(電卓・計算尺はダメですが・・・)

まじめな話に戻ります。
「三角関数の式」と,「高さ・受信点までの距離の式」は異なる式に見えますが同じものです。
前者から後者の式の導き方は  ⇒ こちらのページ へ戻ってください。





【H29年4月 HZ904 A24】

HZ904A24.jpg
この問題は2アマレベルの出題です。
ひまつぶしに解いてみましょう。
     HZ904A24a.jpg


--------------------------------------------------------
【感想】
今回の試験問題の中には「算術の巧みさ」を試しているような出題がありました。
その分,前年12月や前年8月より「その分だけ」難しいとも言えます。
試験問題の作成担当の方々は限られた範囲の中で「どのようにして目新しさを出すか」など苦労しているのでしょう。


1アマ試験の目次は ⇒ こちら    総目次は ⇒ こちら







  1. 2017/05/31(水) 16:36:59|
  2.   1アマ_無線工学のコツ
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H28年12月期 1アマ試験工学(HZ812)の計算問題の解き方(正答の求め方)

H28年12月期 1アマ試験工学(HZ812)の計算問題の解き方(正答の求め方)
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     このページには次の計算問題の正答の求め方をまとめて掲載してあります
       ・HZ808 A-2: コンデンサーの電圧・電荷を求める。 
       ・HZ812 A-3: 電池が複数ある回路の抵抗値を求める。
       ・HZ812 A-5: R,RC直並列回路の交流電流を求める。
       ・HZ812 A-8: オペアンプの電圧利得を求める。
       ・HZ812 A-20: 変調度100%時の同軸ケーブルの最大電圧を求める。 
       ・HZ812 A-22: 離れた受信点の電界強度を求める。 
       ・HZ812 A-24: 進行波電力・反射波電力から定在波(SWR)のを求める。
       

                                       合格の勉強方法は ⇒ こちら


【H28年12月 HZ812 A2】

HZ812A2.jpg
 この出題は2アマレベルの問題です。
 計算しないで正答を見つけてみましょう。
   HZ812A2A.jpg
                                   正答は番号2ですね。


【H28年12月 HZ812 A3】

HZ812A3.jpg
  この問題は過去問を少し変更して出題したものです。
  過去問「3.電池が複数ある回路の電圧電流の計算問題の正解を見つけるコツ」は ⇒ こちらです。
  せっかくですから解いてみましょう。
    HZ812A3a2.jpg



【H28年12月 HZ812 A5】

HZ812A5.jpg
 この問題も過去に出題されたものの数値を少し変更したもです。
 過去の出題「RL,RC直並列回路の交流電流の算出コツ」は ⇒ こちら
 せっかくですから 解いてみましょうか。
   【手順通りの解き方】
   HZ812A5a.jpg
                                正答は番号3ですね。

  【計算が不得意とか,時間が無い時に正答を探す方法】
  (1) コンデンサCが無ければ,R1+R2=30Ωだから、電流は200v÷30Ω=6.66Aになる。
  (2) R2にCが並列になると,Cにも電流が流れるのでR1でドロップする電圧が増加する⇒
     言い換えるとR2の電圧は(1)より低くなる。
     ・・・以上より,R2電圧が低くなるため,R2の電流は6.66より小さくなる⇒番号5はありえないとわかる。

  (3) コンデンサーに電流が流れるのだから位相は進む⇒ j の記号はマイナスになる。
    ・・・これにより,j がプラス記号の番号2と4は正答でないとわかる。
    ⇒正答は残りの2つのどちらかとわかる。

  (4) R1,R2,Cの値が同じ時,実数部が虚数部の絶対値の2倍となるが,
     出題ではR1,R2,Cの値が同じでないから,2倍の関係にならない。
     ・・・・これらから2倍の関係になっている番号1は正答でないとわかる。

  以上より,正答は残りの番号3だろうとなる。
  (以上の手順は答えが準備されているから排除法で見つけられる。準備されていない時は使用できない)
  この手抜き手法で1アマに合格しても胸が張れないですね~。 


【H28年12月 HZ812 A8】

HZ812A8.jpg
  この問題も過去問の数値を少し変えて出題したものです。
  解き方は「22.オペアンプの電圧利得の計算 コツ」 ⇒ こちら にもどってください。

                      正答は番号4となりましたか?


【H28年12月 HZ812 A20】

HZ812A20.jpg
  この問題も過去問の数値を少し変更して出題されたものです。
  過去問と解き方「31.変調度100%時の同軸ケーブル最大電圧を計算する問題の解き方」  ⇒ こちら へもどってください。

                         正答が番号4となりましたか。


【H28年12月 HZ812 A22】

HZ812A22.jpg
 この問題も過去から繰り返し出題されています。
 過去問と解き方「25.離れた受信点の電界強度の算出問題の解き方」 ⇒ こちら へもどってください。

                                正答が番号2となりましたか?



【H28年12月 HZ812 A24】

HZ812A24.jpg
 この問題も過去に出題されたものを数値を変えて再出題したものです。
 過去問と解き方「32.電圧反射係数,反射波電力から定在波(SWR)の計算問題の解き方」 ⇒ こちら へもどり,
その中の「32.3 進行波電力と反射波電力からSWRを求める出題の解き方」の手順を参考にしてください。

                               正答が番号2となりましたか?



今回の試験には目新しいものは少ない感じです。
過去の出題と解き方を練習すれば簡単に正答をみつけることができます。


1アマ試験の目次は ⇒ こちら    総目次は ⇒ こちら
  1. 2017/01/12(木) 13:28:09|
  2.   1アマ_無線工学のコツ
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H28年8月期 1アマ試験工学(HZ808)の計算問題の解き方(正答の求め方)

H28年8月期 1アマ試験工学(HZ808)の計算問題の解き方(正答の求め方)
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     このページには次の計算問題の正答の求め方をまとめて掲載してあります
       ・HZ808 A-2:コンデンサーの蓄積エネルギーを求める。 
       ・HZ808 A-4: 抵抗回路の電流を求める。
       ・HZ808 A-6: 波形から実効値電圧・平均値電圧・周波数を求める。
       ・HZ808 A-9: 増幅回路の電圧増幅率を求める。
       ・HZ808 A-15: AM送信機の変調度から出力電力を求める。 
       ・HZ808 A-18: 直流電源の分圧抵抗器の値を求める。
       ・HZ808 A-20: 八木アンテナ2列2段スタックの利得を求める。
       ・HZ808 A-23: 最高使用周波数(MUF)から臨界周波数を求める。
       ・HZ808 A-25: 接地抵抗値を求める。

                                       合格の勉強方法は ⇒ こちら


【H28年8月 HZ808A-2】

HZ808A2.jpg
  この出題のレベルは2アマ以下です。
  解き方がわからない時は ⇒ こちら「2アマのページ」 へもどってください。
                                正答は番号3ですね。

【H28年8月 HZ808A-4】

HZ808A4.jpg
  この出題も2アマレベルですね。
  解き方を示すまでもないと思いますが・・・
       HZ808A4a.jpg
                              正答は番号5ですね。



【H28年8月 HZ808A-6】

HZ808A6.jpg
   この出題も1アマとしては易しいですね。
   出題の波形は3周期分なので,一周期にすると以下の図になります。
   電圧の最大値と平均値の関係を知らずとも,最大値と実効値の関係がわかれば
   正答はみつかります。
     HZ808A6a.jpg
           実効値=45V,周波数=200Hzと算出できた時点で正答は番号1とわかります。


【H28年8月 HZ808A-9】

HZ808A9.jpg
  この問題も過去から度々出題題されています。
  過去の出題と解き方は ⇒ こちら へもどってください。
  でも,せっかくですから復習を兼ねて解いてみましょう。
     HZ808A9a.jpg
                           正答は番号2ですね


【H28年8月 HZ808A-15】

HZ808A15.jpg
 この問題も数値を少し変えて過去から何度も出題されています。
 過去の出題と時方は ⇒ こちらです。
     HZ808A15a2.jpg
                            正答は番号3ですね


【H28年8月 HZ808A-18】

HZ808A18.jpg
 この問題もH23年8月に出題されたものの数値を少し変更したものです。
 1アマのレベルとして易しいので,これまで計算問題の対象に取り上げませんでしたが,
 ま~解いてみましょうか・・・
    HZ808A18a.jpg
                    以上より,正答番号は1ですね。


【H28年8月 HZ808A-20】

HZ808A20.jpg
   この問題も過去の出題の数値を少し変えたものです。
   過去の出題の解き方 ⇒ こちら へもどってください。

   スタックANTを作った経験があれば,2パラは+3dbアップ,
   4パラは2パラの2倍だから 3dbアップの+3dbアップ=6dbアップと計算せずともわかります。
                           正答は番号2ですね


【H28年8月 HZ808A-23】

HZ808A23.jpg
  この問題も頻繁に出題され,H27年4月にも出題されています。
  解き方は ⇒ こちらに戻ってください。
                                 正答は番号3となりましたか


【H28年8月 HZ808A-25】

HZ808A25.jpg
  この問題も過去の出題の数値を少し変更したものです。
  解き方は ⇒ こちら  へもどってください。
                              正答は番号2となりましたか




H28年8月の出題には2アマレベルのものもありました。
1アマレベルのものも過去のものの値を少し変えての出題で,全体としては易しい出題でした。




1アマ試験の目次へもどるは ⇒ こちら    

総目次は
 ⇒ こちら
                






  1. 2016/09/26(月) 15:30:01|
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21-1.増幅回路の電圧利得をデシベルで算出する出題

増幅回路の電圧利得をデシベルで算出する出題 コツ
              (計算式を忘れた~思い出せない時の手法)
                 1アマ試験の目次はこちら    総目次はこちら
このページは第1級アマチュア無線技士試験(1アマ試験)に出題される計算問題をラクして解くコツです。
文系の方や,しばらく計算問題から遠ざかっていた方のためのページです。

    ---【TKA目次2(1アマ試験問題のやさしい解き方,コツ)】---
   1~19 は1アマ試験の目次こちらをご覧ください。
....20.デシベル計算をやさしく覚えるコツ
....21.電力増幅器の出力電力,電力利得を求める コツ

前頁では増幅器の電力利得をデシベルで求める出題のコツを書きました。
このページは増幅器の電圧利得を求める出題のコツです。


増幅回路の電圧利得をデシベルで算出する出題【H26年4月HZ604 A-9】 
2604A9_0.jpg
   2604A9_2.jpg  
                    ↑
                 5倍はゴーナナより7dbですね。
          前20項の「デシベル計算をやさしく覚えるコツ」は  ⇒ こちら 

   2604A9_3.jpg

   回路になれている人の解き方
    電圧で2倍は6db,逆に,半分(1/2)は-6dbですよね。
    電圧で10倍は20db,100倍は40db,1000倍は60dbですよね。
    500倍は1000倍の半分(1/2)だから,60db-6db54db となります。簡単でしょう。


    ……………以下は無線工学書で教える正式な解き方………………………
   2604A9_4.jpg
             5が10÷2の形で表せることに気づくことがポイントの1つですね。
    これをLogを使った電圧利得の式で表すと,
    20Log10+20Log10+(20Log10-20Log2)となります。
      (真数の掛算が足算に,割算は引算になる)
    Log10=1,Log2=0.3 だから,
    (20×1)+(20×1)+(20×1)-(20×0.3)=20+20+20-6=54db



練習問題_1 増幅器の電圧利得を求める
2_電圧増幅器のゲインdBか2304A8
  この出題は電力利得でなく電圧利得を求めるものです。
  前ページの「20.デシベルの計算」の下部へ,これだけは覚えておくと便利ですよ…と
  書いた部分を思い出してください。
  入力電圧2mVが出力電圧2V(2000mV)となったのですから,増幅倍率は1000倍です。
  電力増幅なら1000倍は10×10×10なので30dBですが,
  電圧の場合は電力利得値の2倍ですから30dB×2=60dBですね。  
                                        解答3[60dB]が正答。


出題が電力利得なのか電圧利得なのかをうっかり取り違えると,簡易な問題でもったいないことになりますよ!



次の22へすすむは→こちら

   次は過去の類似出題と解き方のページです。

         ....20.デシベル計算をやさしく覚えるコツ
         ....21.電力増幅器の出力電力,電力利得を求める
         ....22.オペアンプの電圧利得の計算問題のやさしい解き方



  1. 2016/08/31(水) 13:02:59|
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H28年4月期 1アマ試験工学(HZ804)の計算問題の解き方(正答の求め方)

H28年4月期 1アマ試験工学(HZ804)の計算問題の解き方(正答の求め方)
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                   1アマ試験の目次は ⇒ こちら    総目次は ⇒ こちら                

     このページには次の計算問題の正答の求め方をまとめて掲載してあります
       ・HZ804 A-1: 磁束密度から磁極からの距離を計算する
       ・HZ804 A-2: 平行平板電極の静電容量の変化を計算する
       ・HZ804 A-3: RLC並列回路の電流を計算する
       ・HZ804 A-5: 正弦交流波の時間差から位相差を求める
       ・HZ804 A-8: ハートレー発信回路のコンデンサ容量の変化と発信周波数
       ・HZ804 A-19: 半波長ダイポールANTの受信電圧から電界強度を計算する

                                       合格の勉強方法は ⇒ こちら

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【H28年4月 HZ804A-1】

HZ804A1.jpg
  磁束密度の計算式を使用する問題が久しぶりに出題されました。
  磁束密度は,磁極の強さに比例し,距離の二乗に反比例する式に基づいて計算します。 
   HZ804A1a.jpg

【H28年4月 HZ804A-2】

HZ804A2.jpg
  この問題は過去に何度も出題されている問題の数値を少し変更したものです。
  詳しい解き方は「平行板電極間の静電容量の算出のコツ」 ⇒ こちら を参考にしてください。
  H25年12月に出題されたものと解き方は ⇒ こちら です。
  せっかくですから,解いてみましょう。
     HZ804A2a.jpg

【H28年4月 HZ804A-3】

HZ804A3.jpg
  この問題は繰り返し出題されているものの数値を変えて出題しているものです。
  詳しい解き方は「LCR並列回路の電流計算問題の正答を見つけるコツ」 ⇒ こちら を参考にしてください。
  H26年8月の出題と解き方は ⇒ こちら です。  平成25年4月の出題と解き方は →こちらです。
  せっかくですから今回の出題を解いてみましょう。
   HZ804A3a.jpg
  上の解き方の中に,-j×j=1 との計算があります。-の数と+の数を掛け算して+になる計算
  についての説明は ⇒ こちらのページ を参考にしてください。

  1アマ試験では,コイルの電流は逆起電力で妨げられるので遅れる=電流に-j の記号がつく。
  コンデンサーの電流はコイルと逆の+j の記号が付く・・・と覚えていても良いでしょう。

  

【H28年4月 HZ804A-5】

HZ804A5.jpg

   HZ804A5a.jpg

【H28年4月 HZ804A-8】

HZ804A8.jpg

   HZ804A8a.jpg

【H28年4月 HZ804A-19】

HZ804A19.jpg

   HZ804A19a.jpg

この4月の出題は,やや易しい感じがします。

コイルやコンデンサの電流の j とは何か? j の二乗は-1になる話は ⇒ こちら 

                   
総目次へもどるは ⇒ こちら



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  1. 2016/04/07(木) 17:50:01|
  2.   1アマ_無線工学のコツ
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