今回は平成27年度 理論科目 A問題10を解説します。RL回路とRC回路で、スイッチ投入後の電流i・抵抗電圧vR・コイル/コンデンサ電圧の波形の組合せを選ぶ問題です。
RL回路は電流が0から増加(vRも増加、vLは減少)、RC回路は電流がE/Rから減少(vRも減少、vCは増加)。各波形の立ち上がり・立ち下がりを見分けます。
出題のポイント

平成27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27年度 A問題10
図のように、直流電圧E〔V〕の電源、抵抗R〔Ω〕、インダクタンスL〔H〕のコイルまたは静電容量C〔F〕のコンデンサ、スイッチSからなる2種類の回路(RL回路、RC回路)がある。各回路で時刻t=0でスイッチSを閉じたとき、電流i、抵抗の端子電圧vR、コイルの端子電圧vL、コンデンサの端子電圧vCの波形の組合せを示す図として、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし、電源の内部インピーダンス及びコンデンサの初期電荷は零とする。
上の図(1)〜(5)から、RL回路・RC回路それぞれの i・vR・vL(vC)波形の組合せとして正しいものを一つ選べ。

ポイント解説:RLは電流上昇(v_L下降)・RCは電流下降(v_C上昇)
RL回路:投入直後はコイルが電流を妨げi=0から始まりE/Rへ増加。vR=iRも0→E、vL=E−vRはE→0へ減少。
RC回路:投入直後はコンデンサが短絡でi=E/Rから0へ減少。vRもE→0、vC=E−vRは0→Eへ増加。
問題の解説
STEP1 RL回路の波形
i:0→E/R(上昇)、vR:0→E(上昇)、vL:E→0(下降)。
STEP2 RC回路の波形
i:E/R→0(下降)、vR:E→0(下降)、vC:0→E(上昇)。
STEP3 組合せを選ぶ
RL(i上昇・vR上昇・vL下降)とRC(i下降・vR下降・vC上昇)の両方を満たす図は(2)です。
答え:(2)
💡 覚え方
RLは電流0→E/R上昇(vL下降)、RCは電流E/R→0下降(vC上昇)。vRは電流に比例。
⚠️ よくある間違い
RL投入直後は電流0(コイルが妨げる)、RC投入直後は電流E/R(コンデンサ短絡)。逆にしない。
まとめ
| RL | i↑・vR↑・vL↓ |
| RC | i↓・vR↓・vC↑ |
| 答え | 両方満たす …(2) |
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