次の物理学（電磁気）の問題の解き方が分からないので、教えてください。

宜しくお願い致します。見にくかったらお申し付けください。

No.1 回答者： afilter 回答日時： 2018/08/02 11:00

コンデンサC の電圧、電荷をそれぞれV(t)、Q(t)、抵抗R を左から右に向かって流れる電流をI(t)とする。

(1)
I=dQ/dt=CdV/dtだから、
RCdV/dt+V=E (t≧0)・・・・・①
特殊解はE
V(t)=E+Aexp(t/CR)
V(0)=0より、A=-V
V(t)=E(1-exp(-t/CR))

I(t)=dQ/dt=(E/R)exp(-t/CR)
Q(t)=CE(1-exp(-t/CR))
これらの時間応答は、下図のようになる。
横軸は共にCRで目盛り、I(t)、Q(t)の縦軸はそれぞれ(E/R)、CEで目盛っている。

(2)
V(∞)=E
Q(∞)=CE=150*10^-6*100=1.5*10^-2[C]
蓄えられているエネルギEc=CE^2/2=150*10^-6*10^4/2=0.75[J]

微分方程式は、①でE=0としたものになるから、
V(t)=Eexp(-t/CR)
I(t)=CdV/dt=-E/R exp(-t/CR)
となる。-符号は充電時とは逆方向に流れることを示している。
(3)　
最大電流＝100/100=1[A]
(4)
ｔ＝CR=150*10^6*100=15[ms]
(5)
Z=R+1/jωC=100-j/2π*50*150*10^-6=100-j21.22[Ω]
|Z|=(100^2+21.22^2)^1/2=102.2[Ω]