第31回 臨床工学技士国家試験 午前 第51問

RL直列回路の過渡現象。スイッチ投入直後、インダクタ両端電圧は電源電圧に等しくなり、その後は時定数τ＝L/Rに従い V_L(t)＝E・e^(−t/τ) と指数関数的に減衰する。図の回路定数と経過時間から算出すると選択肢4（約0.6V）が最も近い値となる。

【各選択肢の解説】

インダクタ両端電圧は投入直後に最大（電源電圧）で、その後 V_L＝E・e^(−t/τ) で減衰する。設問の条件を代入すると約0.6Vとなり、これに最も近い選択肢4が正答。他の選択肢は減衰量が合わない。

※本問は図がOCRで一部欠落しているため、計算時は素子値（L・R）と時定数を必ず確認すること。

【試験対策ポイント】

過渡現象の指数減衰：RL回路の時定数τ＝L/R、RC回路はτ＝RC。指数関数の目安は e^(−1)≒0.37（1τで初期値の約37％）、e^(−2)≒0.14（2τで約14％）、e^(−3)≒0.05。インダクタ電圧はスイッチ投入直後が最大で以後減衰、抵抗電圧は0から立ち上がる。