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。 回路の時定数 τ 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 = 6 VR = 1 kΩC = 100 µF
τ = 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。 スイッチを閉じた直後の電流 i(0⁺) を求めよ。
Vs = 6 VR = 2.2 kΩC = 10 µF
i(0⁺) = mA
3.ふつう
コイルには 2.5 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。 電流が 0.625 A まで下がるのにどれだけかかるか。t を求めよ。
i(0) = 2.5 AR = 20 ΩL = 22 mH
t = 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。 t = 5 ms におけるコイルの電圧 vL を求めよ。
Vs = 12 VR = 20 ΩL = 47 mHt = 5 ms
vL = V
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 10 V に充電されている。 vC が 17 V に達するまでの時間はいくらか。t を求めよ。
Vs = 24 VR = 10 kΩC = 68 µFvC(0) = 10 V
t = ms
6.むずかしい
タイマーが t = 0 に、15 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 12 V に達したとき、開始からちょうど 250 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 = 15 VVth = 12 VT = 250 msR = 1 kΩ
C = µF
解答
- 1. τ = 100 ms
- 2. i(0⁺) = 2.727 mA
- 3. t = 1.525 ms
- 4. vL = 1.429 V
- 5. t = 471.3 ms
- 6. C = 155.3 µF
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。