問題
次の文章の$\boxed{ }$内に、選択肢の中から最も適したものを選び、その番号を記せ。
抵抗とコンデンサの直列回路において、抵抗の値を2倍にし、コンデンサの静電容量を$\boxed{ }$倍にすると、回路の時定数は6倍になる。
| ① | $\frac{1}{12}$ |
| ② | $\frac{1}{3}$ |
| ③ | $\sqrt{3}$ |
| ④ | 3 |
| ⑤ | 20 |
解答 4
時定数：$\tau = RC$
$6 = 2 \times C$
$C = 3$
時定数
時定数とは、どのくらいの時間で平衡状態に達するの目安になる値です。
RL回路とRC回路で時定数の値は変わってきます。
（１）RL直列回路
RL直列回路のSWを入れた瞬間の電流は右図のような波形を描きます。
RL直列回路の時定数は、以下となります。
時定数：$\tau = \frac{L}{R}$
（２）RC直列回路
RC直列回路のSWを入れた瞬間の電流は右図のような波形を描きます。
RC直列回路の時定数は、以下となります。
時定数：$\tau = RC$
ポイント
RC直列回路およびRL直列回路の時定数の公式を確実に覚えておくことが重要です。
- RC直列回路の時定数:$$\tau = R C$$
- RL直列回路の時定数:$$\tau = \frac{L}{R}$$
重要用語
| 用語 | 解説 |
| 時定数（Time Constant） | 回路に電圧を加えてから、電流や電圧が最終変化量の約63.2%に達するまでの時間。記号は $\tau$（タウ）。 |
| RC直列回路 | 抵抗（R）とコンデンサ（C）を直列に接続した回路。充放電の過渡現象の応答速度が時定数 $RC$ で決まる。 |
| 過渡現象（Transient Phenomenon） | スイッチの切り替えなどにより、回路の状態が変化し始めてから一定の定常状態に達するまでの過渡的な状態の変化。 |
