問題抵抗 20 Ω とインダクタンス 0.4 H の直列回路に直流電圧 100 V を加え続けて定常状態（電流 5 A）にした後、時刻 t=0 で電源を取り除いて回路を短絡した。短絡後 t=0.02 s における電流 [A] として最も近いものを選べ。ただし、e⁻¹=0.368 とする。
- a1.84 A
- b2.50 A
- c3.16 A
- d5.00 A
答えと解説を見る
正解：a. 1.84 A
正解は「1.84 A」。RL 直列回路の時定数は τ=L/R=0.4/20=0.02 s である。短絡後の電流は i=5×e^(−t/τ) で減衰するので、t=τ では i=5×0.368=1.84 A となる。「2.50 A」は誤り。時定数経過時に電流が半分になると考えた値で、指数関数的な減衰を誤っている。「3.16 A」は誤り。5×(1−e⁻¹)=3.16 A で、電源を接続したときの電流の立ち上がりの式を、減衰の場面に使った値である。「5.00 A」は誤り。電源を取り除いても電流が変化しないと考えた値で、実際には電流は指数関数的に減衰する。
広告体系的に対策するならエネルギー管理士(電気分野)の対策講座(SAT)を見る →