電験三種基礎, 直流電源のRLC回路(定常状態)

電源が直流のRLC回路が時々引っ掛け問題で出題
されます。SWを投入した瞬間t=0の極短時間変化
ではコンデンサーCは通電可能、Lは通電不能で
すが、時間経過した定常状態では正反対となり
ます、電験三種の回路計算ではすべて定常状態
しか出題されません。t=0からの極短時間の変
化である過度状態問題は基本回路又は文章問題
で出題されるだけです。ですから電源が直流の
RLC回路はCはOFF、LはONの状態とだけ考え
るだけで構いません。

下の回路ですと上の法則により電源が直流なら
抵抗Rしか関係しないと一目でわかります。でも
それをもし知らなくても、交流とは極性が交互
に変化する、直流は変化しない、つまり直流は
ω＝０と考えたら複素数式からもRのみになる
のは判明します。

この回路のインピーダンス式においてもω＝０
とすればR2のみで流れる電流は単純なオームの
法則で解答できます。又RCの直列回路だけでも
通電しないはわかる。

LCの並列回路に直流電圧をかけたら短絡するのは
一目でわかると思いますがインピーダンス式から
もそれはわかります。LC直列回路なら交流電源で
も双方のリアクタンスが同じになる共振周波数に
すればインピーダンスはXL-XCとなるので0Ωとな
り同じ短絡状態に理論的になります。実際は何か
の電源配給側の保護回路が働いて電気が停止です。

私が問題を作る人ならこんなA問題を出してみたい
一瞬無理？と思う前に電源を確認、Cの部分はOFF
として電流の流れる部分だけに注目するのです。
電流が流れない回路部分はないのと同じだから引
っ掛け問題と私は言ったのです。左回路だけ説明
するとR2を通過した電流はL部分で短絡状態なの
でR3には分流しません。並列回路で片方が短絡で
すと片方の抵抗には電流は流れない、ご存知ない
方はこれを機会に暗記してください。簡単な事で
すが凄くそれ大切な暗記内容です。

左の回路とかあまり勉強してない人はこんな難解な
ブリッジ回路なんて無理と諦めてしまうでしょう。
こういう問題での失点はもったいないです。ただ
電源が交流ですとブリッジ左部分をスター回路に
変換してとか確かに難問かも？たぶんそこまでは
三種では出題されないと思います。素子が抵抗だ
けの不平衡ブリッジ回路は出題された事がありま
す、この前記事を参照されてください。

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