コンデンサは 20 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 4 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) = 20 VR = 2.2 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。 t = 300 ms での抵抗の両端電圧 vR を求めよ。
Vs = 10 VR = 10 kΩC = 47 µFt = 300 ms
vR = V
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 = 80 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 6 VR1 = 2.2 kΩR2 = 6.8 kΩC = 47 µFt = 80 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 = 15 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 10 VR1 = 1 kΩR2 = 4.7 kΩC = 47 µFt = 15 ms
vC = 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 = 250 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 9 VR1 = 10 kΩR2 = 3.3 kΩC = 47 µFt = 250 ms
vC = V
6.むずかしい
タイマーが t = 0 に、9 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 4.5 V に達したとき、開始からちょうど 500 ms 後に作動しなければならない。 R = 2.2 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。
Vs = 9 VVth = 4.5 VT = 500 msR = 2.2 kΩ
C = µF
解答
- 1. t = 77.9 ms
- 2. vR = 5.282 V
- 3. vC = 2.905 V
- 4. vC = 2.646 V
- 5. vC = 0.4455 V
- 6. C = 327.9 µF
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