H24 理論 問9(RとLの回路の電流波形)




H24 理論 問9(RとLの回路の電流波形)

問 9
図のように、直流電圧 E [V] の電源、R [Ω] の抵抗、インダクタンス L [H] のコイル、スイッチ \(S_1\) と \(S_2\) からなる回路がある。
 
電源の内部インピーダンスは零とする。時刻 \(t=t_1\) [s] でスイッチ \(S_1\) を閉じ、その後、時定数 \(\cfrac{L}{R}\) [s] に比べて十分に時間が経過した時刻 \(t=t_2\) [s] でスイッチ \(S_2\) を閉じる。

このとき、電源から流れ出る電流 \(i\) [A] の波形を示す図として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。


解 答

RL直流回路の過渡現象

\(S_1\) を閉じた時の回路は、次のように左側だけの回路になります。

\(S_1\) を閉じた時の電流の過渡現象は、次の図のように
\(t_1\) から徐々に増加して行きます。

十分な時間が経過した \(t_2\) で定常状態になります。

この時の、電流の値は

\(i=\cfrac{E}{R}\) [A] になります。

\(S_2\) を閉じた時の回路は、次の図のように L [H] のコイルが短絡状態になるので、回路に流れる電流 \(i\) [A] は変化しないことになります。

正解は(3)




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