t = 0 でスイッチが閉じるとき、コンデンサは充電されていない。 回路の時定数 τ を求めよ。
解答つきRC・RL 過渡現象ワークシート
1.やさしい
Vs = 6 VR = 10 kΩC = 22 µF
τ = ms
2.やさしい
t = 0 でスイッチが閉じるとき、コンデンサは充電されていない。 t = 400 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 9 VR = 3.3 kΩC = 220 µFt = 400 ms
vC = V
3.ふつう
コイルには 3 A の定常電流が流れている。t = 0 にスイッチが R を通るループを閉じ、電源が切り離されるので、コイルの電流は R を通して減衰する。 電流が 0.6 A まで下がるのにどれだけかかるか。t を求めよ。
i(0) = 3 AR = 22 ΩL = 10 mH
t = ms
4.ふつう
t = 0 でスイッチが閉じる前、コイルに電流は流れていない。 スイッチを閉じてからどれだけ後に、電流が最終値の 95% に達するか。t を求めよ。
Vs = 5 VR = 10 ΩL = 220 mH
t = ms
5.むずかしい
t = 0 でスイッチが閉じる直前、コンデンサは図の極性で 12 V に充電されている。 t = 1000 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 15 VR = 4.7 kΩC = 100 µFvC(0) = 12 Vt = 1000 ms
vC = V
6.むずかしい
タイマーが t = 0 に、5 V の電源から抵抗を通して充電されていないコンデンサの充電を始める。コンデンサの電圧が 3 V に達したとき、開始からちょうど 500 ms 後に作動しなければならない。 C = 100 µF のとき、必要な抵抗 R を求めよ。
Vs = 5 VVth = 3 VT = 500 msC = 100 µF
R = kΩ
解答
- 1. τ = 220 ms
- 2. vC = 3.812 V
- 3. t = 0.7316 ms
- 4. t = 65.91 ms
- 5. vC = 14.64 V
- 6. R = 5.457 kΩ
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。