伝送速度 1 Mbit/s の回線で、1 000 bit のデータフレームを送る。片道の伝搬遅延時間は 5 ms で、確認応答(ACK)フレームの送信時間と処理時間は無視でき、伝送誤りはないものとする。ストップアンドウェイト方式の回線利用効率と、連続送信方式で回線を連続的に使い続けるために必要なウィンドウサイズ(送信できる未確認フレーム数)の最小値の組合せとして、適当なものはどれか。
磁束密度 0.5 T の一様な磁界(紙面に垂直)の中で、磁界に直角に置かれた長さ 0.4 m の導体棒を、抵抗 2Ω の回路上で磁界・棒の両方に直角な方向に一定の速さ 5 m/s で滑らせる。回路の抵抗は 2Ω のみとし、棒や導線の抵抗および摩擦は無視できるものとする。この速さを保つために棒に加えるべき外力の大きさとして、適当なものはどれか。
正解・解説を確認する
解答正解 3
導体棒が磁束を切ると e=Blv=0.5×0.4×5=1.0 V が生じ、回路に I=e/R=0.5 A が流れる。この電流が磁界から受ける力 F=BIl=0.1 N は棒の運動を妨げる向き(レンツの法則)に働くので、等速を保つには同じ大きさの外力が必要である。検算として、外力の仕事率 Fv=0.1×5=0.5 W は回路の発熱 I²R=0.5×0.5×2=0.5 W と一致する。
選択肢ごとの判定
1電流を 1 A(抵抗を 1Ω)として計算した値。回路抵抗は 2Ω なので電流は 0.5 A である。
2電流 0.5 A の値や消費電力 0.5 W の数値をそのまま力として答えた誤り。F=BIl の計算になっていない。
3正しい。e=Blv=0.5×0.4×5=1.0 V、I=1.0/2=0.5 A。棒が受ける力は F=BIl=0.5×0.5×0.4=0.1 N であり、外力はこれにつり合う。
4誘導起電力 1.0 V の数値をそのまま力としてしまった誤り。起電力から電流を求め、さらに BIl を計算する必要がある。
UPSの定格は皮相電力[kVA]で示されるので、負荷の有効電力を力率で割って皮相電力に換算する。負荷の皮相電力は 40 kW÷0.8=50 kVA。これに20 %の余裕を見込むと 50×1.2=60 kVA となる。有効電力をそのまま kVA とみなす、あるいは力率の換算を落として余裕率だけ掛ける誤りが典型である。