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H25年12月 1アマ無線工学の計算問題の解き方

H25年12月 1アマ無線工学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
       ・HZ512 A-1:平行板電極間の静電容量を算出する
       ・HZ512 A-2:コイルの合成インダクタンスを算出する
       ・HZ512 A-3:電池が複数ある直流回路の抵抗値を算出する
       ・HZ512 A-4:直列共振回路のQを求める式で誤りを見つける
       ・HZ512 A-11:被変調波電力と変調度から搬送波電力を算出する
       ・HZ512 A-19:半波長ダイポールアンテナからの受信入力電圧から電界強度を算出する

       1アマ合格への勉強方法は ⇒ こちら

【H25年12月HZ512 A-1】
平行板電極間の静電容量を算出する出題
                            この問題は過去に出題されたものの変形です。
2512A1問題

2512A1解き方
【手抜き風の解き方】
この出題の解き方は以上ですが,このような計算をせずとも正答は見つかります。
上半分は間隔が1/2の平行板電極と同じ状態です。即ち,電極間隔が半分になった状態ですから,容量は二倍(2.0)になります。2倍の容量に下半分の容量が直列になるのだから2倍より大きくなることはない(2.4倍,3.2倍,5.0倍もありえません)。正答は番号1か番号2とわかります。
誘電比率が4倍のガラス板なので1.2倍は小さすぎる感じです。これらから正答は残りの1.6倍しかないのではと推測できます。

この種の問題は過去から幾度も出題されています。過去の出題の解き方の応用で正答を見つけることができます。
過去に出題された「平行板電極間の静電容量の算出の手順 コツは ⇒ こちら

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【H25年12月HZ512 A-2】
コイルの合成インダクタンスを算出する出題

                            この問題は過去に出題されたものの変形です。
2512A2問題
この問題は類似のものが頻繁に出題されています。
注意点H22年8月A-1の出題と同じように見えますが,コイルの巻線方向に注意をしてください。

解き方は ⇒ こちら 「14.合成インダクタンスの算出問題の解き方 コツ」をご覧ください。
                     正答が解答番号5(80mH)となりましたか

【計算式を忘れた時は次の手順で正答を見つけましょう】
(1) コイルBは,コイルAの巻き終りに同じ巻方向で巻き足した形になっています。
(2) 同じ方向で巻き足したのですからインダクタンスはコイルAの値より増加しますよね。
(3) 巻き足したコイルBのみでも10mHあるのですから,単純に加えても50mHなので解答番号1,2,3はありえないですね。
(4) 正答は番号4(60mH)か,5(80mH)のいずれかと絞り込めました。
(5) 二つのコイルの結合は単純加算より,結合係数で大きく変化するので,単純加算の50mHより大きく増加した値の80mHではないか?と推測できる----チョット苦しいかな~。

ここで覚えておきたいポイントは(2)の逆の言い方「コイルBが逆方向に巻き足していたら磁束が打ち消すのでコイルAの値より小さくなる」という常識です。
正しい解き方は  ⇒ こちら 「14.合成インダクタンスの算出問題の解き方 コツ」を参照ください。

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【H25年12月HZ512 A-3】
電池が複数ある直流回路の抵抗値を算出する問題

                            この問題は過去に出題されたものの変形です。
2512A3問題
 電池が複数ある直流回路の出題は度々出題されています。過去の出題と解き方は ⇒ こちらです。
 電池が3個あるので,難しそうに見えますが,実は簡単な問題です。
2512A3解き方

キルイホッフの式を駆使して解くこともできますが,以上のように簡単に解く方法がミスが生じないでしょう。
電池が複数ある直流回路の出題の解き方は ⇒ こちらを参考にしてください。

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【H25年12月HZ512 A-4】
並列共振回路のQを求める式で誤りを見つける出題の正答の見つけ方

                   この問題は過去に出題されたものの変形です。
2512A4問題
過去に出題されたものは「並列共振回路」でした。今回は「直列共振回路」に変えての出題です。
過去の出題「15.3_並列共振回路のQとして誤りの式をみつける」と解き方は ⇒ こちら

まずは,正当な手順での正答の見つけ方です。
2512A4解き方1

次は,何度もコイルを自作した【経験者風の正答の見つけ方】
(1) コイルは太い線で巻いた方が性能が良い(Qが高くなる)=(コイルの巻線抵抗が小さいほどQが大きくなる)。
(2) 分数の式では分母が小さくなるほど計算値が大きくなる。

この(1)(2)から,コイルの抵抗Rが小さくなるほど大きくなるためには,Rは分数式の分母側とわかる。
よって,解答番号2,3,4の式はRが分母側にあるが,解答番号1はRが分子側なので「誤り」だとわかる。
常識的な(1)(2)を知っていれば簡単ですよね~。

「並列共振回路のQとして誤りの式をみつける」 ⇒ こちら に戻って並列共振回路の場合も勉強しておきましょう。


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【H25年12月HZ512 A-11】
被変調波電力と変調度から搬送波電力を算出する問題

                   この問題は頻繁に出題されています(新鮮味が無い出題ですね~)。
2512A11問題
解き方は⇒こちら「変調度から被変調波電力,電圧を算出する問題の解き方」を参照ください。

                  正答は解答番号4(100W)となりましたか? 


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【H25年12月HZ512 A-19】
半波長ダイポールアンテナからの受信入力電圧から電界強度を算出する問題

                               この問題も過去に出題されたものの変形です。
2512A19問題
 解き方は こちら ⇒「半波長ダイポールアンテナからの受信機入力電圧を算出する出題を解く」を参照ください。
 求めるものを取り違える場合もあるかも知れないので、参考として解いてみましょう。
  HZ512 A-19 a
                          

平成25年12月の1アマ試験無線工学の計算問題は特に目新しいものはなく,過去の問題をチョットだけ変形したものでした。次期に試験を受ける方は「1ママ試験の目次」へもどって勉強すれば必ず合格できるでしょう。


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  1. 2013/12/16(月) 15:55:02|
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