電験三種 H24年 理論 問9(RとLの回路の電流波形)

スポンサーリンク

電験三種 H24年 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。

 


 

 


ここをクリックで解答の表示・非表示

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>
項目2-2-14の「RL直流回路の過渡現象」を参照

 

$S_1$ 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)

 

スポンサーリンク