thumbnail 一問一答の一歩

問題1

電荷Qと電流Iの関係で正しいのはどちらか?ただし、tを時間とし、d/dtは時間tによる微分を示すものとする

I=dQ/dtが正解です

電気量の時間変化が電流です。時間変化を示すには時間で割るか時間で微分してあげれはよいので以下のようになります

問題2

交流のRLC直列回路を微分方程式によって解く場合、以下のどちらに着目して方程式を組み立てればよいか

電圧が正解です

直列回路においてはキルヒホッフの電圧則より(起電圧)=(1/C)Q+RI+L(dI/dt)とおいてこの微分方程式を解けばよいです。

問題3

交流の並列回路を微分方程式によって解く場合、以下のどちらに着目して方程式を組み立てればよいか

電流が正解です

並列回路においてはキルヒホッフの電流則より(全体の電流)=(1/L)(Vの不定積分)+(V/R)+C(dV/dt)とおいてこの微分方程式を解けばよいです。

問題4

R-L-C回路の電流、電圧を求めるには微分方程式のどちらの解を使用するか

特殊解が正解です

電流、電圧を求める問題では線形非同時方程式の特殊解を使用します。起電力、又は全体の電流が三角関数になるので特殊解の一つは必ずsinωtかcosωtのどちらか関数になります。

問題5

過渡現象の問題には微分方程式のどちらの解を使用するか

一般解が正解です

過渡現象の問題は電流や電圧の時間変化を見るため、ラプラス変換や特性方程式によって求められる時間に関係する一般解(eの累乗)の方を使用します。