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 = 100 ms での充電電流 i 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 = 5 VR = 10 kΩC = 10 µFt = 100 ms
i = 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 = 400 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 6 VR = 6.8 kΩC = 220 µFt = 400 ms
vC = V
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 = 10 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 = 15 VR = 10 ΩL = 47 mHt = 10 ms
W = mJ
4.ふつう
コイルには 1 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 での R の両端電圧 vR を求めよ。
i(0) = 1 AR = 50 ΩL = 100 mHt = 5 ms
vR = V
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 = 100 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 9 VR1 = 3.3 kΩR2 = 3.3 kΩC = 22 µFt = 100 ms
vC = V
6.むずかしい
タイマーが t = 0 に、5 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 3.75 V に達したとき、開始からちょうど 25 ms 後に作動しなければならない。 R = 1 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。
Vs = 5 VVth = 3.75 VT = 25 msR = 1 kΩ
C = µF
解答
- 1. i = 0.1839 mA
- 2. vC = 1.408 V
- 3. W = 41.03 mJ
- 4. vR = 4.104 V
- 5. vC = 1.135 V
- 6. C = 18.03 µF
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