コンデンサは 6 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 = 400 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
vC(0) = 6 VR = 6.8 kΩC = 220 µFt = 400 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 = 15 VR = 2.2 kΩC = 68 µF
t = ms
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。 スイッチを閉じた後の回路の時定数 τ を求めよ。
Vs = 10 VR1 = 1 kΩR2 = 2.2 kΩC = 68 µF
τ = ms
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。 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 = 9 VR = 50 ΩL = 10 mH
t = ms
5.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 7.2 V に達したとき、開始からちょうど 200 ms 後に作動しなければならない。 C = 22 µF のとき、必要な抵抗 R を求めよ。
Vs = 9 VVth = 7.2 VT = 200 msC = 22 µF
R = kΩ
6.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 = 15 VR1 = 1 kΩR2 = 2.2 kΩC = 220 µFt = 250 ms
vC = V
解答
- 1. vC = 4.592 V
- 2. t = 103.7 ms
- 3. τ = 46.75 ms
- 4. t = 0.921 ms
- 5. R = 5.648 kΩ
- 6. vC = 6.152 V
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