第33回 臨床工学技士国家試験 午前 第50問

RL回路でt=0にスイッチを入れると、インダクタの電圧は初め最大でその後指数関数的に減衰する（図B）。このときインダクタ電流は0から指数関数的に増加して一定値（V/R）に飽和する。この波形を示すのが5番。

【各選択肢の解説】

RL直列回路の過渡現象：
・スイッチ投入直後、電流は流れずインダクタに全電圧がかかる（電圧最大）。
・時間とともに電流が増え、インダクタ電圧 v_L＝V・e^(−t/τ) と指数減衰する（図B）。
・電流は i(t)＝(V/R)(1−e^(−t/τ)) と、0から指数関数的に増加して V/R に飽和する（τ＝L/R）。

1〜4
❌ 誤り。減少する、直線的に変化する、あるいは一定値から始まるなど、0からの指数関数的な立ち上がりを表さない。

5.
✅ 正しい。0から指数関数的に増加し一定値に漸近する電流波形。

【試験対策ポイント】

RL回路：時定数τ＝L/R。電圧が指数減衰↔電流が指数的に立ち上がる（相補的）。RC回路（τ＝RC）と対で整理：インダクタは「電流が連続的に変化・電圧は急変しうる」（コンデンサと逆の性質）。