過渡現象12【電験3種 理論】コンデンサ充電回路の時定数を求める！平成30年度 A問題10 完全解説

今回は平成30年度 理論科目 A問題10を解説します。1F・初期電荷0のコンデンサを、起電力10V・内部抵抗0.5Ωの直流電源で充電するときの充電電流の時定数を求める問題です。

充電回路の時定数はτ＝RC。ここでRは電源の内部抵抗0.5Ωです。起電力の値は時定数に関係しません。

出題のポイント

平成30年度 理論科目 A問題10：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 理論科目 【電気回路（過渡現象）】 平成30年度 A問題10

　静電容量が1Fで初期電荷が0Cのコンデンサがある。起電力が10Vで内部抵抗が0.5Ωの直流電源を接続してこのコンデンサを充電するとき、充電電流の時定数の値〔s〕として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）0.5　（2）1　（3）2　（4）5　（5）10〔s〕

ポイント解説：充電回路の時定数はτ＝RC

RC充電回路の時定数はτ＝RC。ここでRは電源の内部抵抗（0.5Ω）です。

起電力（10V）や初期電荷は時定数には関係しません。時定数は抵抗と静電容量の積だけで決まります。

問題の解説

STEP1　時定数の式

τ＝RC。R＝内部抵抗0.5Ω、C＝1F。

STEP2　計算する

τ＝0.5×1＝0.5s。

STEP3　答えを決める

したがって(1)です。

答え：(1)（τ＝0.5s）

まとめ

時定数	τ＝RC
R	内部抵抗0.5Ω
C	1F
答え	τ＝0.5s …(1)

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