A問題
下期
電験三種 理論 2022年度 下期 問10
10 / 22
図の回路のスイッチSをt =0sで閉じる。電流iS[A]の波形として最も適切に表すものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし,スイッチSを閉じる直前に,回路は定常状態にあったとする。1Ω 1H 1F
正解と解説
表示する
正解 5
スイッチSを閉じる前はコンデンサが直流を遮断するため回路に電流は流れず、1Ωにも1Hにも電圧降下がないので、コンデンサは電源電圧と同じ1Vに充電され、Sの上側の節点も1Vになっている。t=0でSを閉じるとこの節点が電源の負極側と同電位になり、左側の1Ω-1H直列枝には時定数L/R=1sで増加する電流i_L=1-e^(-t)[A]が流れ込み、右側では1Vに充電されたコンデンサが1Ωを通して時定数CR=1sで放電し、節点へe^(-t)[A]が流れ込む。i_Sはこの二つの和なので i_S=(1-e^(-t))+e^(-t)=1A となり、指数項が打ち消し合って過渡現象が現れず、閉じた瞬間から一定値1Aとなる。過渡的に1Aから落ち込む(1)や1Aを超えて行き過ぎる(3)(4)、0から立ち上がる(2)はいずれもこの打ち消しを考慮していない波形である。