E-BOMBERのアホアホブログ

アホなことであろうが何であろうが、わしは書きたいことを書く。ガンバレ○神タ○ガース!

中国語の「電気・電子回路」(2)

 電験3種合格までの道のりは遠いやろけど(今年の全科目合格はまずムリ)、これは非常にツブシの利く資格(ボイラーやらマン管・ビルメンやらもあれば尚のこと)なんで、何年かかろうが取りたいモンやな。


 例の中国語の「電工技術と電子技術・上冊」やけれども、過去問ではまだ見てへんが、ここで言うR-L-C串連電路(直列回路)の過渡過程(過渡状態)を求めるための微分方程式の立て方がわからんかったんで見てみた。原理に従えば、


 E=Ri+L(di/dt)+(1/C)∫idt


てなるし、ここにもそない書いたある。せやけどこれて「積分方程式」やがな。変数分離形の微方でも精一杯のわしにこんなん解くんムリや。つまり、電流iを変数にするんは適当と違うこっちゃねんな。ここは、i=dq/dtの関係をつこて、


 E=(1/C)q+R(dq/dt)+L(d^2q/dt^2)


ちゅうた具合に、電荷qを変数にした、2階の微分方程式を解くことになる。何ィ、2階やと?そんなんよう解かんど。えーとたしかこれて特性方程式ちゅうんがあってやなあ、ああくそぉ、もうわからんようなってしもたやんけ。


 このテキストの後ろの方に、「二階電路過渡過程(簡介)」ちゅうのが載っとった。R-L-C直列回路に、時刻t=0で開関閉合(スイッチを閉じ)して電圧Uを印加する。開関閉合後の回路の電圧についての方程式は次の通りとなる。


 Ur+Ul+Uc=U (電源電圧は電阻電圧と電感電圧と電容電圧の総和、の意。当たり前やないかィw) (1)


ここに、


 i=C(dUc/dt)


により(q=CV)、Ul=L(di/dt)=L(d/dt)(C(dUc/dt))=LC(d^2Uc/dt^2)と書けるから、(1)は次のように書ける。


 LC(d^2Uc/dt^2)+RC(dUc/dt)+Uc=U (2)


これは1本の二階微分方程式であるから、この直列回路は一つの二階の回路である(この辺から先、訳に自信ナシ。よって端折る)

 結局の所、特性方程式を用いて解くことは間違いあらへんかったみたいや。結論からすると、ある条件のとき、Ucは無限時間経過すると指数関数的にUに収斂する特性を示し、別の条件では減衰振動しもってUに収斂するみたいや。

 いやはやこれは結構むずい。2種以上やったら出されてもしゃあないと思うけど、3種で出ぇへんことを願う。