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 = 60 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
Vs = 12 VR = 6.8 kΩC = 10 µFt = 60 ms
vC = V
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 50% に達するか。t を求めよ。
Vs = 12 VR = 3.3 kΩC = 220 µF
t = ms
3.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 でコイルに蓄えられているエネルギー W を mJ で求めよ。
Vs = 10 VR = 47 ΩL = 68 mHt = 1 ms
W = mJ
4.ふつう
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 = 1 ms での R の両端電圧 vR を求めよ。
i(0) = 2.5 AR = 68 ΩL = 22 mHt = 1 ms
vR = V
5.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 20 ms 後に作動しなければならない。 R = 10 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。
Vs = 12 VVth = 6 VT = 20 msR = 10 kΩ
C = µF
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 10 V に充電されている。 vC が 11 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 = 68 µFvC(0) = 10 V
t = ms
解答
- 1. vC = 7.034 V
- 2. t = 503.2 ms
- 3. W = 0.3833 mJ
- 4. vR = 7.728 V
- 5. C = 2.885 µF
- 6. t = 155.5 ms
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