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 80% に達するか。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
Vs = 15 VR = 2.2 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。 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 75% に達するか。t を求めよ。
Vs = 6 VR = 2.2 kΩC = 220 µF
t = ms
3.ふつう
コイルには 1.5 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。 t = 5 ms での R の両端電圧 vR を求めよ。
i(0) = 1.5 AR = 22 ΩL = 47 mHt = 5 ms
vR = 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 = 10 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 20 VR1 = 6.8 kΩR2 = 1 kΩC = 33 µFt = 10 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 = 20 ms におけるコンデンサの電圧 vC を求めよ。
Vs = 24 VR1 = 2.2 kΩR2 = 1 kΩC = 68 µFt = 20 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 5.69 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 = 100 kΩ のとき、必要な静電容量 C を求めよ。
Vs = 9 VVth = 5.69 VT = 20 msR = 100 kΩ
C = µF
解答
- 1. t = 354.1 ms
- 2. t = 671 ms
- 3. vR = 3.177 V
- 4. vC = 0.7529 V
- 5. vC = 5.589 V
- 6. C = 0.1999 µF
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