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。 vC が 3.6 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) = 6 VR = 10 kΩC = 100 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 = 400 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 12 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 = 5 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 = 5 VR = 10 ΩL = 22 mHt = 5 ms
W = mJ
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 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 = 5 VR = 50 ΩL = 10 mHt = 1 ms
W = mJ
5.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 30 V に充電されている。 vC が 27 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。
Vs = 24 VR = 6.8 kΩC = 10 µFvC(0) = 30 V
t = ms
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 20 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 = 12 VVth = 7.2 VT = 20 msR = 2.2 kΩ
C = µF
解答
- 1. t = 510.8 ms
- 2. vC = 2.815 V
- 3. W = 2.213 mJ
- 4. W = 0.04933 mJ
- 5. t = 47.13 ms
- 6. C = 9.921 µF
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