電験三種 平成29年度(2017) 理論 問10 過去問解説
図のように，電圧 $E$[V]の直流電源に，開いた状態のスイッチS，$R_1$[Ω]の抵抗，$R_2$[Ω]の抵抗及び電流が $0\,\mathrm{A}$ のコイル（インダクタンス $L$[H]）を接続した回路がある。次の文章は，この回路に関する記述である。
1 スイッチSを閉じた瞬間（時刻 $t = 0\,\mathrm{s}$）に $R_1$[Ω]の抵抗に流れる電流は，（ア）[A]となる。
2 スイッチSを閉じて回路が定常状態とみなせるとき，$R_1$[Ω]の抵抗に流れる電流は，（イ）[A]となる。
上記の記述中の空白箇所（ア）及び（イ）に当てはまる式の組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) （ア）$\dfrac{E}{R_1 + R_2}$，（イ）$\dfrac{E}{R_1}$
- (2) （ア）$\dfrac{R_2 E}{(R_1 + R_2)R_1}$，（イ）$\dfrac{E}{R_1}$
- (3) （ア）$\dfrac{E}{R_1}$，（イ）$\dfrac{E}{R_1 + R_2}$
- (4) （ア）$\dfrac{E}{R_1}$，（イ）$\dfrac{E}{R_1}$
- (5) （ア）$\dfrac{E}{R_1 + R_2}$，（イ）$\dfrac{E}{R_1 + R_2}$
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正解は(1)
解説
【考え方】コイルは、電流の急な変化をきらいます。この性質を使って考えます。
コイルの性質：スイッチを入れた瞬間は電流が0のまま（切れた線と同じ）、定常状態（十分に時間がたった状態）では電圧が0（ただの線と同じ）。
■1 (ア) スイッチを閉じた瞬間
コイルの電流は0 Aのままです。コイルは「切れた線」と同じと考えられます。
すると、電流は $R_1$ と $R_2$ を直列に流れます。
$I = \dfrac{E}{R_1 + R_2}$ → (ア) $\dfrac{E}{R_1 + R_2}$
■2 (イ) 定常状態
十分に時間がたつと、コイルは電圧を受け持たない「ただの線」と同じになります。
すると、$R_2$ はコイルで短絡（両端がつながること）されます。電流は $R_1$ だけを通ります。
$I = \dfrac{E}{R_1}$ → (イ) $\dfrac{E}{R_1}$
答えは(1)ピヨ。
出典：平成29年度（2017） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）理論 問10