抵抗Rと静電容量Cを直列に接続した回路に直流電圧を加えたときの過渡現象に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。ただし、コンデンサの初期電荷は零とする。
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解答正解 3
時定数τ=CRは過渡現象の進み方の遅さを表す尺度であり、τが大きいほど定常値に達するまでの時間は長くなる。RL回路のτ=L/Rと同様、τが小さいほど応答が速い。時定数経過時の到達率が約63%(1-e⁻¹)であること、初期電流がE/Rで最大となることは充電過程の基本であり、放電過程では電圧・電流ともe^(-t/τ)で減衰して約37%になる。
選択肢ごとの判定
1適当。τ=CRであり、[Ω]×[F]は秒の次元をもつ。
2適当。投入直後はコンデンサの端子電圧が零で、電流はE/Rとなり、その後指数関数的に減少する。
3適当でない。時定数が大きいほど定常値に達するまでの時間は長くなる。これが正解。
4適当。1-e⁻¹≒0.632であり、約63%に達する。