問１０
図のように、電圧 \(E\quad\rm[V]\) の直流電源に、開いた状態のスイッチ \(S\) 、\(R_1\quad[Ω]\) の抵抗、\(R_2\quad[Ω]\) の抵抗及び電流が \(0\quad\rm[A]\) のコイル（インダクタンス \(L\quad\rm[H]\)）を接続した回路がある。
次の文章は、この回路に関する記述である。
１．スイッチ \(S\) を閉じた瞬間（時刻 \(t=0\) ）に \(R_1\) の抵抗に流れる電流は、（ア）[A] となる。
２．スイッチ \(S\) を閉じて回路が定常状態とみなせるとき、\(R_1\) [Ω] の抵抗に流れる電流は（イ）[A] となる。
上記の記述中の空白箇所（ア）及び（イ）に当てはまる式の組み合わせとして、正しいものを次の（１）～（５）のうちから一つ選べ。
＜解答例＞
問１０
RL直列回路の過渡現象に関する問題です。
１．●スイッチ \(S\) を閉じた瞬間（\(t=0\)）
スイッチを閉じた瞬間は、インダクタンス \(L\) に逆起電力 \(e_L\) が発生します。
逆起電力 \(e_L\) は、電源電圧と大きさが等しく逆向きになります。
したがって、コイルは仮想開放状態になるため、コイルに電流は流れません。
回路に流れる電流 \(I_0\) は
\(I_0=\cfrac{E}{R_1+R_2}\) [A]\(\cdots\)（ア）
２．●スイッチ \(S\) を閉じて回路が定常状態になったとき（\(t=∞\)）
\(t=∞\) の定常状態では、インダクタンス \(L\) に発生する逆起電力は \(e_L≒0\) になります。
したがって、コイルは仮想短絡状態になりますので、抵抗 \(R_2\) を取りはずして考えることができます。
回路に流れる電流 \(I_∞\) は
\(I_∞=\cfrac{E}{R_1}\) [A]\(\cdots\)（イ）
正解は（１）になります。