問題抵抗1kΩと静電容量100μFのコンデンサの直列回路に、直流100Vをステップ状に加えた。スイッチを閉じてから時定数τに等しい時間が経過したときのコンデンサの端子電圧に最も近い値はどれか。ただし、e^-1=0.368とする。
- a36.8 V
- b63.2 V
- c50.0 V
- d86.5 V
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正解：b. 63.2 V
RC直列回路にステップ電圧Eを加えたときのコンデンサ電圧はvC=E(1-e^(-t/τ))である。t=τではe^-1=0.368なので、vC=100×(1-0.368)=63.2Vとなる。36.8Vは放電時にt=τで残る電圧の値であって充電時の値ではない。86.5Vはt=2τに対応する値、50.0Vは電圧が直線的に上昇すると誤解した場合の値であり、いずれも指数関数の式に合わないため誤りである。
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