令和2年度 電験3種 理論 問10の過去問解説

令和2年度 電験3種 理論 問10

図の回路のスイッチを閉じたあとの電圧v\left(t\right)の波形を考える。破線から左側にテブナンの定理を適用することで、回路の時定数$\left[\mathrm{s}\right]$と$v\left(t\right)$の最終値$\left[\mathrm{V}\right]$の組合せとして、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
ただし、初めスイッチは開いており、回路は定常状態にあったとする。

時定数$\left[\mathrm{s}\right]$ 最終値$\left[\mathrm{V}\right]$
(1) 0.75 10
(2) 0.75 2.5
(3) 4 2.5
(4) 1 10
(5) 1 0

解答・解説

正解(2)

点線部分で開放し、スイッチをオンにすれば、点線部分に生じる開放端電圧は、

$$\frac{1}{3+1}\times10=2.5\mathrm{V}$$

そして電源側インピーダンスは、

$$\frac{1}{\frac{1}{3}+\frac{1}{1}}=\frac{3}{4}\left[\mathrm{\Omega}\right]$$

テブナンの定理を適用すれば、以下の回路になります。

$RC$直列回路の時定数は$CR$で計算できるので、

$$1\times\frac{3}{4}=0.75$$

となります。よって、正解は(2)になります。

 

タイトルとURLをコピーしました