解答つきRC・RL 過渡現象ワークシート

無料で印刷できるRC・RL 過渡現象のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
+−Vs​5 Vt = 0R = 2.2 kΩC33 µF+−vC​i

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。 スイッチを閉じた直後の電流 i(0⁺) を求めよ。

Vs = 5 VR = 2.2 kΩC = 33 µF
i(0⁺) = mA
2.やさしい
+−Vs​5 Vt = 0R = 1 kΩC47 µF+−vC​

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。 スイッチを閉じてからどれだけ後に、コンデンサの電圧は最終値の 99% に達するか。t を求めよ。

Vs = 5 VR = 1 kΩC = 47 µF
t = ms
3.ふつう
+−Vs​10 Vt = 0R1​ = 4.7 kΩR2​ = 2.2 kΩC68 µF+−vC​

電源 Vₛ は R₁ を通してコンデンサを充電し、R₂ は C と並列に接続されています。 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。 スイッチを閉じた後の回路の時定数 τ を求めよ。

Vs = 10 VR1 = 4.7 kΩR2 = 2.2 kΩC = 68 µF
τ = ms
4.ふつう
+−Vs​20 Vt = 0R = 68 ΩL220 mHi(t)

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。 t = 5 ms におけるコイルの電圧 vL を求めよ。

Vs = 20 VR = 68 ΩL = 220 mHt = 5 ms
vL = V
5.むずかしい
+−Vs​20 Vt = 0R = 1 kΩC100 µF+−vC​vC​(0) = 5 V

t = 0 でスイッチが閉じる直前、コンデンサは図の極性で 5 V に充電されている。 vC が 17 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。

Vs = 20 VR = 1 kΩC = 100 µFvC(0) = 5 V
t = ms
6.むずかしい
+−Vs​12 Vt = 0R = 4.7 kΩC?+−vC​

タイマーが t = 0 に、12 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 6 V に達したとき、開始からちょうど 200 ms 後に作動しなければならない。 R = 4.7 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。

Vs = 12 VVth = 6 VT = 200 msR = 4.7 kΩ
C = µF

解答

  1. 1. i(0⁺) = 2.273 mA
  2. 2. t = 216.4 ms
  3. 3. τ = 101.9 ms
  4. 4. vL = 4.264 V
  5. 5. t = 160.9 ms
  6. 6. C = 61.39 µF

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。