技術士 第一次試験 基礎科目 3群 解析 練習問題 第9問: 抵抗 R とコンデンサ C を直列に接続した回路の時定数に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。ただし、電源は内部抵抗の無い直流電源とし、充電はコンデン
基礎科目 3群 解析
– / 12 解いた
第9問
抵抗 R とコンデンサ C を直列に接続した回路の時定数に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。ただし、電源は内部抵抗の無い直流電源とし、充電はコンデンサに電荷が無い状態から始めるものとする。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 1. 充電を始めて時定数に等しい時間が経つと、コンデンサの電圧は電源電圧の約63%になる。
「充電を始めて時定数に等しい時間が経つと、コンデンサの電圧は電源電圧の約63%になる」が適切です。OpenStax University Physics Volume 2 §10.5 は、RC 回路の時定数を τ=RC(単位は秒)とし、充電では t=τ で電荷が最大値の 1−e⁻¹≒0.632 倍になると示しています。
電圧は電荷に比例するので、電圧も電源電圧の約63%です。放電では電荷が指数関数的に減り、t=τ で初めの e⁻¹≒37% になります。
時定数は R と C の積で決まり、電源電圧には関係しません。
関連キーワード: RC回路・時定数・過渡現象・コンデンサ
模試 (30問)
この問題が解けたら、本試験はどうですか?本番形式で、ほかの科目もまとめて確かめる
本番形式の模擬試験で実力チェックPremium (月980円)Premium (ご利用中)制限時間 2時間
広告