コンデンサは 24 V に充電されている。t = 0 にスイッチが閉じ、コンデンサは R を通して放電する。 t = 30 ms におけるコンデンサの電圧 vC 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
vC(0) = 24 VR = 4.7 kΩC = 22 µFt = 30 ms
vC = V
2.やさしい
コンデンサは 20 V に充電されている。t = 0 にスイッチが閉じ、コンデンサは R を通して放電する。 t = 30 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
vC(0) = 20 VR = 1 kΩC = 22 µFt = 30 ms
vC = V
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 = 3.3 kΩC = 22 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。 スイッチを閉じてからどれだけ後に、電流が最終値の 50% に達するか。t を求めよ。
Vs = 6 VR = 68 ΩL = 10 mH
t = ms
5.むずかしい
スイッチは長い間閉じていたので、回路は定常状態にある。t = 0 にスイッチが開く。 t = 20 ms で R2 を流れる電流 i2 を求めよ。
Vs = 6 VR1 = 6.8 kΩR2 = 2.2 kΩC = 10 µFt = 20 ms
i2 = mA
6.むずかしい
タイマーが t = 0 に、9 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 5.4 V に達したとき、開始からちょうど 10 ms 後に作動しなければならない。 C = 10 µF のとき、必要な抵抗 R を求めよ。
Vs = 9 VVth = 5.4 VT = 10 msC = 10 µF
R = kΩ
解答
- 1. vC = 17.96 V
- 2. vC = 5.115 V
- 3. τ = 42.65 ms
- 4. t = 0.1019 ms
- 5. i2 = 0.2686 mA
- 6. R = 1.091 kΩ
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