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 = 9 VR = 4.7 kΩC = 47 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。 t = 150 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 12 VR = 3.3 kΩC = 100 µFt = 150 ms
vC = V
3.ふつう
コイルには 3 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 = 10 ms での R の両端電圧 vR を求めよ。
i(0) = 3 AR = 15 ΩL = 68 mHt = 10 ms
vR = V
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 = 1 ms における電流 i を求めよ。
Vs = 10 VR = 68 ΩL = 47 mHt = 1 ms
i = A
5.むずかしい
R2 の両端のスイッチは長い間閉じていたので、コイルの電流は定常である。t = 0 にスイッチが開く。 t = 1 ms でのコイルの電流 i を求めよ。
Vs = 9 VR1 = 47 ΩR2 = 10 ΩL = 22 mHt = 1 ms
i = A
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 7.2 V に達したとき、開始からちょうど 1000 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 = 7.2 VT = 1000 msR = 4.7 kΩ
C = µF
解答
- 1. i(0⁺) = 1.915 mA
- 2. vC = 4.383 V
- 3. vR = 4.957 V
- 4. i = 0.1125 A
- 5. i = 0.1604 A
- 6. C = 232.2 µF
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