第三種電気主任技術者 2025年下期問10: 開放電圧が $V[\mathrm{V}]$ で出力抵抗が十分に低い直流電圧源と，インダクタンスが $L[\mathrm{H}]$ のコイルが与えられ，抵抗 $R[\Omega]$ が図1のようにスイッチSを介して接続されている。時刻 $t=0$ でスイッチSを閉じ，コイルの電流 $i_L[\mathrm{A}]$ の時間に対する変化を計測して，波形として表す。$R=1[\Omega]$ としたところ，波形が図2であったとする。$R=2[\Omega]$ であればどのような波形となるか，波形の変化を最も適切に表すものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，選択肢の図中の点線は図2と同じ波形を表し，実線は $R=2[\Omega]$ のときの波形を表している。

Question

第三種電気主任技術者 2025年下期 問10: 開放電圧が $V[\mathrm{V}]$ で出力抵抗が十分に低い直流電圧源と，インダクタンスが $L[\mathrm{H}]$ のコイルが与えられ，抵抗 $R[\Omega]$ が図1のようにスイッチSを介して接続されている。時刻 $t=0$ でスイッチSを閉じ，コイルの電流 $i_L[\mathrm{A}]$ の時間に対する変化を計測して，波形として表す。$R=1[\Omega]$ としたところ，波形が図2であったとする。$R=2[\Omega]$ であればどのような波形となるか，波形の変化を最も適切に表すものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，選択肢の図中の点線は図2と同じ波形を表し，実線は $R=2[\Omega]$ のときの波形を表している。

Accepted Answer

正解: ニ.

RL直列回路の電流は $i_L=(V/R)(1-e^{-tR/L})$。抵抗を $1[\Omega]$ から $2[\Omega]$ にすると定常電流は $3[\mathrm{A}]$ から $1.5[\mathrm{A}]$ に半減し，時定数 $L/R$ も半減するため，より速く $1.5[\mathrm{A}]$ に近づく。これを示す選択肢(4)のニが正しく，定常値を $3[\mathrm{A}]$ のままにする波形は誤りである。