コンデンサは 5 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 = 300 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) = 5 VR = 10 kΩC = 68 µFt = 300 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。 t = 150 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 10 VR = 2.2 kΩC = 220 µFt = 150 ms
vC = 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 = 100 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 24 VR1 = 6.8 kΩR2 = 10 kΩC = 33 µFt = 100 ms
vC = V
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 におけるコイルの電圧 vL を求めよ。
Vs = 20 VR = 100 ΩL = 47 mHt = 1 ms
vL = V
5.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 V に達したとき、開始からちょうど 10 ms 後に作動しなければならない。 R = 100 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。
Vs = 5 VVth = 3 VT = 10 msR = 100 kΩ
C = µF
6.むずかしい
R2 の両端のスイッチは長い間開いていたので、コイルの電流は定常である。t = 0 にスイッチが閉じて R2 を短絡する。 t = 15 ms でのコイルの電流 i を求めよ。
Vs = 9 VR1 = 20 ΩR2 = 10 ΩL = 150 mHt = 15 ms
i = A
解答
- 1. vC = 3.216 V
- 2. vC = 2.665 V
- 3. vC = 7.529 V
- 4. vL = 2.382 V
- 5. C = 0.1091 µF
- 6. i = 0.4297 A
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