6月14日の挑戦は「電験3種理論平成20年問5」だ。
今日も問題と向き合う!
初見でぶった切る。
電験3種理論 平成20年
図1に示すように、二つのコンデンサC1=4μFとC2=2μFが直列に接続され、直流電圧6Vで充電されている。
次に、電荷が蓄積されたこの2つのコンデンサを直流電源から切り離し、電荷を保持したまま同じ極性の端子同士を図2に示すように並列接続する。並列に接続後のコンデンサの端子間電圧の大きさVの値として、正しいのは次のうちどれか。
解いた結果
「正解」だ!
ポイントを押さえる
問題と対峙した時、自分は心掛けていることがある。
それは「如何に分けて解くか」だ。
今回の問題文は2つの時系列が存在する。問題文を敢えて改行しておいたが、こういった工夫をすると、間違えなくなる上に、確実に解きやすくなる。
1.問題文を切り分ける
「スイッチ切り替え後」
「直流電源充電後」
こんな言葉が出てきたら、確実に切り分けてしまいたい。脳内の混雑を極限まで避けたい。
今回の問題であれば、直列接続だけでコンデンサにかかる電圧が求まる。(これだけで一問にしてもいいぐらい)
あと、並列接続だけとなれば、コンデンサの単純な足し合わせをすれば良いわけだ。
2.直流回路では電荷量が同じ
こういう独特のルールは覚えておかないといけない。
Q1=Q2がこの問題を解くカギになっている。
等しい電荷量の蓄積があるから問題を解くことができる。
3.電荷を求める公式
Q=CV
この式を忘れてしまっているようだと、戦に刀や鉄砲を忘れていくのと等しい。 問題を解くこともいいが、公式だけピックアップして勉強する等の工夫をすべき。
とはいえ、自分だって高専時代、電磁気が苦手だったこともあり、土曜日の再テストを受けていた。偉そうに断言しているものの、経験から学んだことだと思ってもらえれば幸いである。
4.コンデンサの並列接続
電荷を求める公式と同様、基本事項だ。
抵抗素子の並列接続の合成抵抗の求め方とは反対だから注意だ。コンデンサだけ逆である。
こう覚えておくと、忘れることはないだろう。
まとめ
今回、平成20年問5【コンデンサ充電問題】を解いてみた感想だが、一番のポイントは
Q1=C1V1
Q2=C2V2
充電時の回路状態をきちんと式で表せるかどうかだったと思う。
電験の問題で難しいのは、自分で仮定して文字を当てる作業が必要になる点だろう。
これを「慣れ」と表現することもあるが、自分は「経験」という言葉で表現している。
経験値を蓄積して流れを覚えよう。
そうすることで、どんどん解ける問題が増えるはずだ。