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。
解答つきRC・RL 過渡現象ワークシート
1.やさしい
Vs = 5 VR = 2.2 kΩC = 33 µF
i(0⁺) = mA
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。 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
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
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
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
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. i(0⁺) = 2.273 mA
- 2. t = 216.4 ms
- 3. τ = 101.9 ms
- 4. vL = 4.264 V
- 5. t = 160.9 ms
- 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。