令和元年度理論問10の問題と解答
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令和元年度理論問10の解答ポイント
- RC直列回路の時定数の公式を適用する。
$${τ=CR}\quad[s]$$
$$\begin{eqnarray}{τ} &：& 時定数[s]\\\\{C} &：& 静電容量[F]\\\\{R}&：& 抵抗[Ω]\end{eqnarray}$$
- 時定数の5倍の時間が経過すれば、ほぼ定常状態と見なすことができる。
本問だと0.1[s]×5倍＝0.5[s] - 題意の「十分に時間が経過するまでに」の十分な時間は少なくとも0.5[s]であると見積もれる。
- コンデンサに蓄えられる静電エネルギーの公式
$${W_C=}\frac{1}{2}CV^2\quad [J]$$
$$\begin{eqnarray}{W_C} &：& 静電エネルギー[J]\\\\{C} &：& 静電容量[F]\\\\{V}&：&電圧[V]\end{eqnarray}$$
- 参考記事：時定数の公式を暗記しよう！
- 参考記事：直流回路のコンデンサの充電と放電の振る舞い
- 参考記事：直流回路のスイッチを入れた瞬間とその後のコイルとコンデンサの振る舞い
