A問題
上期
電験三種 理論 2024年度 上期 問10
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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。
正解と解説
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正解 3
S開放時はコンデンサが直流を阻止するため回路の電流は零で、コイルの電流は0A、2Fのコンデンサは電源電圧1Vに充電された定常状態にある。Sを閉じると節点が下側導体と短絡され、左側は1V・1Ω・1Hの回路になってコイル電流は0Aから1Aへ時定数L/R=1sで増加し、右側では充電された2Fが右の1Ωを通して放電し、初期値1A・時定数CR=2sで減衰する電流を節点へ流し込む。iSはこの和 iS=(1-e^(-t))+e^(-t/2) となり、t=0で1A、その後いったん1Aを超える山をつくってから1Aに漸近する。したがって、初期値1Aから盛り上がって1Aに収束する波形が適切である。