第36回 臨床工学技士国家試験 午後 第48問

RC回路の過渡現象。R＝100Ω、C＝50 nF、E＝10 V。SWを②に入れて充電（または放電）が始まる。時定数τ＝RC＝100×50×10⁻⁹＝5 µs。ｃ・ｄ・ｅが正しく組合せは5番。

【各選択肢の解説】

ａ．回路の時定数は5 nsである。
❌ 誤り。τ＝RC＝100Ω×50 nF＝5 µs（5 nsは1000倍の誤り）。

ｂ．SWを②に入れた瞬間のV_Cの値は10 Vである。
❌ 誤り。切替直後はコンデンサ電圧が初期値（0 V）から変化を始め、瞬時に10 Vにはならない。

ｃ．SWを②に入れた瞬間の回路に流れる電流は100 mAである。
✅ 正しい。t＝0では全電圧がRにかかり I＝E/R＝10/100＝0.1 A＝100 mA。

ｄ．SWを②に入れてから5 µs後のV_Rの値は約3.7 Vである。
✅ 正しい。t＝τで V_R＝E·e⁻¹＝10×0.368≒3.7 V（問題文の「5 ms」はOCR誤りで5 µs＝τ）。

ｅ．SWを②に入れてから十分時間が経過した後の回路に流れる電流は0 mAである。
✅ 正しい。充電完了後はコンデンサに電流が流れず0 mA。

正しい記述はｃ・ｄ・ｅ → 組合せは5番。

【試験対策ポイント】

• 時定数 τ＝RC。t＝τで初期値の約63%まで変化（残り約37%＝e⁻¹）。
• 切替直後：コンデンサ電圧は連続（急変しない）、電流は E/R。
• 定常状態：コンデンサは開放（電流0）、インダクタは短絡（電圧0）。