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
R = 1 kΩt = 0C220 µF+−vC​vC​(0) = 12 V

コンデンサは 12 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 = 120 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。

vC(0) = 12 VR = 1 kΩC = 220 µFt = 120 ms
vC = V
2.やさしい
+−Vs​5 Vt = 0R = 2.2 kΩC33 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 90% に達するか。t を求めよ。

Vs = 5 VR = 2.2 kΩC = 33 µF
t = ms
3.ふつう
+−Vs​20 Vt = 0R = 22 ΩL68 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。 スイッチを閉じてからどれだけ後に、電流が最終値の 99% に達するか。t を求めよ。

Vs = 20 VR = 22 ΩL = 68 mH
t = ms
4.ふつう
R = 10 Ωt = 0L22 mHi(t)

コイルには 2.5 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。 t = 5 ms における電流 i を求めよ。

i(0) = 2.5 AR = 10 ΩL = 22 mHt = 5 ms
i = A
5.むずかしい
+−Vs​12 Vt = 0R = 3.3 kΩC220 µF+−vC​vC​(0) = 15 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 15 V に充電されている。 vC が 13.8 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。

Vs = 12 VR = 3.3 kΩC = 220 µFvC(0) = 15 V
t = ms
6.むずかしい
+−Vs​15 VR1​ = 20 ΩR2​ = 47 Ωt = 0 で閉じるL22 mHi(t)

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 = 1 ms でのコイルの電流 i を求めよ。

Vs = 15 VR1 = 20 ΩR2 = 47 ΩL = 22 mHt = 1 ms
i = A

解答

  1. 1. vC = 6.955 V
  2. 2. t = 167.2 ms
  3. 3. t = 14.23 ms
  4. 4. i = 0.2576 A
  5. 5. t = 370.9 ms
  6. 6. i = 0.538 A

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。