電験三種 理論 2025年度 下期 問10

開放電圧がV[V]で出力抵抗が十分に低い直流電圧源と,インダクタンスがL[H]のコイルが与えられ,抵抗R[Ω]が図1のようにスイッチSを介して接続されている。時刻t=0でスイッチSを閉じ,コイルの電流iL[A]の時間に対する変化を計測して,波形として表す。R=1Ωとしたところ,波形が図2であったとする。R=2Ωであればどのような波形となるか,波形の変化を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,選択肢の図中の点線は図2と同じ波形を表し,実線はR=2Ωのときの波形を表している。図2

1

2

3

4

5

正解と解説

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正解 4

図2からR=1Ωのときの定常電流は3AなのでV=3Vであり、時定数はτ=L/Rである。Rを2Ωにすると定常値はV/R=1.5Aと半分になり、時定数もL/R=τ/2と半分になるので立ち上がりは速くなる。したがって、破線より低い1.5A付近の一定値に、破線より早く落ち着く波形が正しい。