平成28年(2016年) 電験三種 理論 問10

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そちらも見て下さい。

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　図のように電圧$E[V]$の直流電源、スイッチ$S,R[\Omega]$の抵抗及び静電容量$C[F]$のコンデンサからなる回路がある。この回路において、スイッチ$S$を$1$側に接続してコンデンサを十分に充電した後、時刻$t=0s$でスイッチ$S$を$1$側から$2$側に切り換えた。$2$側に切り換えた以降の記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
　ただし、自然対数の底は$2.718$とする。

(1)回路の時定数は、$C$の値に比例する。

(2)コンデンサの端子電圧$v_C[V]$は、$R$の値$[\Omega]$が大きいほど穏やかに減少する。

(3)時刻$t=0s$から回路の時定数だけ時間が経過すると、コンデンサの端子電圧$v_C[V]$は直流電源の電圧$E[V]$の$0.368$倍に減少する。

(4)抵抗の端子電圧$v_R[V]$の極性は、切り換え前と（コンデンサ充電中）と逆になる。

(5)時刻$t=0s$における回路の電流$i[A]$は、$C$の値$[F]$に関係する。

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解答 （5）  

※「誤っているもの」に注意

(1)時定数$t=CR$となる。　○

(2)　(1)より$R$が大きくなると時定数が大きくなり、穏やかに減少する。○

(3)時定数だけ時間が経過すると$0.368$倍となる。　○

(4)　コンデンサは図の上側が＋に充電されるので、$R$の極性は逆になる。　○

(5)　$t=0s$の電流は$i=\dfrac{E}{R}$となり、$C$とは関係ない　×