No.1ベストアンサー
- 回答日時:
>E=R(dq/dt)+q/C
[教科書的方法]
q=EC+q'と変数変換する。
ECは定数なのでdq/dt=dq'/dt
E=R(dq'/dt)+(EC+q')/C
両辺からEを引いて
0=R(dq'/dt)+q'/C
dq'/dt=-q'/(RC)
変数分離する。左辺にq',右辺にtを集める。
dq'/q'=-dt/(RC)
両辺を積分して
∫dq'/q'=-∫dt/(RC)
log(q')=-t/RC+K
Kは積分定数
対数を指数関数に直す。
q'=exp(K-t/RC)
q=EC+q'と置いたので,
q=EC+exp(K-t/RC)
=EC+Q0*exp(-t/RC)
Q0は初期値で決まる定数
t=0のときq=0であったのなら,
q=EC{1-exp(-t/RC)}
[目の子的方法]
一階の微分方程式なので,
解は指数関数になることが分かっている。そこで
q=Q1+Q2*exp(-t/τ)と仮定する。
τは時定数,Q1,Q2は初期値や電源条件で決まる定数。
微分方程式 E=R(dq/dt)+q/C
に代入する。
E=-R*Q2*/τ*exp(-t/τ)+Q1/C+(Q2/C)*exp(-t/τ)
変形して
[1/C-R/τ]*Q2*exp(-t/τ)+[Q1/C-E]=0
これが任意のtについて成り立つので,
定数項[Q1/C-E]=0かつ
exp(-t/τ)の係数[1/C-R/τ]=0である。
これよりQ1=E*C,τ=RCとなる。
よって,
q=E*C+Q2*exp{-t/(RC)}
Q2は初期値で決まる定数。
t=0のときq=0であったのなら,Q2=-E*C
q=E*C*[1-exp{-t/(RC)}]
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 i=-dQ/dt の理由を教えてください。 いままで過渡回路を解いてきた時、何も意識せずi=dQ/d 3 2023/05/11 10:16
- 工学 過渡現象 RL回路で 回路方程式 Ri+L(di/dt)=E 定常解 is=E/R 過渡解 Ri+L 1 2022/06/08 21:47
- 数学 ラプラス変換について 3 2022/10/13 22:18
- 物理学 誘導起電力について 誘導起電力Vはファラデーの法則より、φを回路を貫く磁束として、 V=-(dφ)/ 1 2023/03/01 05:13
- 数学 x=r・cosθの2回微分 θ=ωtとすると? 5 2022/05/10 23:53
- 物理学 物体に一定の大きさfの力をx軸の正の向きに加える。またこの物体には抵抗係数がγの速度に比例する抵抗力 2 2023/07/06 04:01
- HTML・CSS HTMLのdlとul どちらが正しいと思いますか 3 2023/02/23 11:20
- 物理学 磁性体に関する熱力学の問題が分かりません 1 2023/07/18 03:23
- 工学 図の回路においてt=0でスイッチ S を開いた後に生じる現象について考える。 スイッチSを開く直前の 2 2023/07/19 18:05
- 数学 初歩がわからない 分数の計算 1 2022/03/26 11:47
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
v^2-v0^2=2ax 今日この式を習っ...
-
d^2r/dt^2の意味
-
材料力学について質問です。 問...
-
最後のdv/dtは何でしょうか。
-
加速度 a=dv/dt = (d^2 x) /dt^2
-
Debug.Printで表示される内容を...
-
雨滴の運動質量が変化する落体...
-
EXCEL上の数字を自動で振り分け...
-
仕事率の表し方について。
-
質量流量の記号「・ の読み方を...
-
今基礎物理学の問題を解いてい...
-
運動方程式からエネルギー保存...
-
phpmyadminについて
-
時定数の求め方
-
高校物理 授業でこういうのをや...
-
力とエネルギーの関係
-
斜面と斜面を滑り降りる物体の運動
-
この計算がよくわかりません dx...
-
角運動量l→の時間微分、質点の速さ
-
物理の問題
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
v^2-v0^2=2ax 今日この式を習っ...
-
d^2r/dt^2の意味
-
電流の時間微分、電圧の時間微分
-
質量流量の記号「・ の読み方を...
-
EXCEL上の数字を自動で振り分け...
-
dx/dt=√(1-x^2)の一般解の求め...
-
Debug.Printで表示される内容を...
-
力学について質問です。 1.棒の...
-
物理で微積をつかう。
-
微分積分のdの意味
-
最後のdv/dtは何でしょうか。
-
加速度 a=dv/dt = (d^2 x) /dt^2
-
運動方程式の微分積分の計算
-
微分記号“d”について
-
Id²θ/dt²=-mghsinθの厳密解の...
-
雨滴の運動質量が変化する落体...
-
運動方程式を求めてください
-
機械力学の問題です!!!
-
d/dx=dt/dx * d/dt =d/dt * dt/...
-
地動加速度が単位インパルスの...
おすすめ情報