コンデンサは 9 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。 vC が 6.8 V まで下がるのにどれだけかかるか。t 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) = 9 VR = 3.3 kΩC = 22 µF
t = 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。 スイッチを閉じた直後の電流 i(0⁺) を求めよ。
Vs = 9 VR = 3.3 kΩC = 68 µF
i(0⁺) = mA
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。 t = 50 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 30 VR1 = 2.2 kΩR2 = 1 kΩC = 47 µFt = 50 ms
vC = V
4.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。 t = 150 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 20 VR1 = 10 kΩR2 = 3.3 kΩC = 68 µFt = 150 ms
vC = V
5.むずかしい
R2 の両端のスイッチは長い間開いていたので、コイルの電流は定常である。t = 0 にスイッチが閉じて R2 を短絡する。 t = 0 からどれだけ後に、コイルの電流は 0.475 A に達するか。t を求めよ。
Vs = 24 VR1 = 47 ΩR2 = 10 ΩL = 68 mH
t = ms
6.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 3 V に充電されている。 t = 400 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) = 3 Vt = 400 ms
vC = V
解答
- 1. t = 20.35 ms
- 2. i(0⁺) = 2.727 mA
- 3. vC = 7.38 V
- 4. vC = 2.923 V
- 5. t = 1.334 ms
- 6. vC = 9.876 V
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