ＲＬＣ並列回路の問題

問題は写真に添付いたしました。高校の教科書の問題です。
この問題の(4)(5)がどうしてもわかりません。
一応答えは次のようになります。
(1)1/√LC (2)π　(3)C(V0)^2/2 (4)不明　(5)πC(V0)^2√LC/R
(4)は教科書の問題のため書いてありませんでした。

(1)～(3)はなんとか理解できました。
(4)はスイッチを開いた直後のコンデンサーの電位差が0なので、コンデンサー側には
ずっと電流は流れないような気もしますが、開いた直後は抵抗に電流が流れている
はずなので、この電流がコイル、コンデンサーに流れ込むのか、とも思ってしまい
混乱しております。
(5)のただし、・・・のところもどういう意味なのかも理解できません。
ちなみにこの問題は良問といえるでしょうか。ちょっと難しすぎる気がしますが・・・
恐れ入りますが、お時間のある方よろしくお願いいたします。
ちなみに三角関数の微積の知識はあります。

No.1 ベストアンサー 回答者： myuki1232 回答日時： 2013/04/29 22:38

> (4)について

(3)でコイルにエネルギーが蓄えられていることはわかっているはずです。これを元に式を立ててみてください。

> (5)のただし、・・・のところ
電源のインピーダンスや、コンデンサ・コイルの等価直列抵抗などは無視でき、電源は理想電源である、ということだと思います。文脈を見てみないと正確にはわかりませんが……。

この回答への補足

失礼しました。問題は解決しました。
結局スイッチを切っても、短い時間の間は電源が接続しているときと
同じような挙動をする、というのが問題の意図のようです。

つまり問題は電源を接続しているときの
t=0～t=π√LCまでのジュール熱を求めればいいみたいです。
よって平均消費電力×π√LCで求めたら、解答と同じような
答えが出てきました。

お騒がせしました。ありがとうございました。

補足日時：2013/05/01 11:10

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。まず(4)がわからないと(5)の検討がつかないところです。
スイッチＳ1を開いた瞬間コイルに蓄えられたエネルギーが抵抗だけに使われたとも
考えました。Ｓ1を開いた後は抵抗に電流が流れ、その変化は減衰して、わずかな時間で
0になってしまうかと思います。
つまり抵抗に流れる電流は一定ではないので、ジュール熱を計算するのは簡単では
ないかと思います。解答の答えをみると、スイッチＳ１を開いた後、抵抗に流れる
電流が正弦波だとして、実効値×時間で計算しているようです。
しかしこれだと減衰も考えていないですし、そもそもＳ1を開いた後が正弦波に
なるのはおかしいと思ってしまいます。

そうすると、Ｓ1を開いた後はＬＣ間で電気振動をしているということになるでしょうか。
とにかく(4)の解答がないためどうしよもありません。

お礼日時：2013/04/30 12:43

No.2 回答者： myuki1232 回答日時： 2013/04/30 17:45

回答を見る限り、過渡現象の解き方を全く理解できていない（存在も知らない？）ようですね。

この問題はあなたには早いようですので、テキストに戻って勉強し直すか、次の問題に進みましょう。
テキストを読んでわからないことがあれば、また改めて質問してください。

この回答への補足

申し遅れました。問題の答えは付いていたのですが、解説が全くないので
困っております。(4)は略とされて答えすら書いてありません。
教科書の問題なので仕方ありません。
ご回答お待ちしております。

補足日時：2013/05/01 00:17

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。過渡現象という言葉は一応知っております。
微分方程式を使うのですよね。一応この問題は高校の教科書の中にある
問題でして、高校では過渡現象を習いませんので、その知識は不要で
解けるかと思います。
見えずらいですが、法政大学の問題の改題です。

お礼日時：2013/04/30 20:38