第三種電気主任技術者・2012年度・理論

2012年度 理論 問9

図のように、直流電圧E [V] の電源、R [Ω] の抵抗、インダクタンスL [H] のコイル、スイッチS1S_{1} と S2S_{2}からなる回路がある。電源の内部インピーダンスは零とする。時刻 t=t1t=t_{1} [s] でスイッチS1S_{1}を閉じ、その後、時定数 LR\dfrac{L}{R} [s]に比べて十分に時間が経過した時刻 t=t2t=t_{2} [s] でスイッチ S2S_{2} を閉じる。このとき、電源から流れ出る電流ii [A] の波形を示す図として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2012年度 理論 問9の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2012年度 理論 問9

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正答:(3)

要点

正解は(3)。t1∼t2t_1 \sim t_2:。スイッチS1S_1のみON。R-L直列回路の過渡現象で、電流は指数関数的に増加し、定常状態では i=E/Ri = E/R となる。2. t2t_2時点: 回路は定常状態にあり、コイルLL(中央の枝)は直流に対して短絡(抵抗0)とみなせる。

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正解は(3)です。

  1. t1∼t2t_1 \sim t_2: スイッチS1S_1のみON。R-L直列回路の過渡現象で、電流は指数関数的に増加し、定常状態では i=E/Ri = E/R となる。
  2. t2t_2時点: 回路は定常状態にあり、コイルLL(中央の枝)は直流に対して短絡(抵抗0)とみなせる。このとき、並列部分(中央の枝と右側の枝)にかかる電圧は0Vである。
  3. S2S_2投入後: S2S_2を閉じても、接続される右側の枝(RとL)には電圧がかからない(並列部分の電圧が0Vのため)。したがって、右側の枝には電流が流れず、回路の状態は変化しない。
  4. 結論: 電流 ii は E/RE/R のまま一定である。
    以上より、選択肢(3)が正解です。

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