問 題
抵抗値 R の抵抗と静電容量 C のコンデンサを用いた図 Ⅰ のような回路において，図 Ⅱ のような入力電圧 vi を印加したところ，出力電圧 vo は図 Ⅲ のように時間変化した。
図Ⅰの回路と同じ抵抗，コンデンサを用いた図Ⅳのような回路において，図Ⅱのような入力電圧vi を印加したときの，出力電圧 vo の時間変化を表したものとして最も妥当なのはどれか。
ただし，時刻 t が0 のとき，コンデンサに電荷は蓄えられていないものとする。
正解 (4)
解 説
図Ⅳでは、vo は「抵抗にかかる電圧」であることに注意が必要です。
入力電圧が t0 で vi になると、コンデンサ部分の電圧は、図Ⅲのように徐々に上がっていきます。
抵抗とコンデンサにかかる電圧の和は全電圧なので、図Ⅲのちょうど上下反転させた形が抵抗の電圧と考えられます。従って、選択肢 2,3 は誤りです。
電荷がコンデンサに溜まった所で、時刻 t1 において入力電圧が０になります。
すると溜まった電気をコンデンサが保てなくなるため、これまでと逆向きに電流が流れて、電荷が開放されます。これはいわば逆の電圧かかる状況であると解釈できます。従って、選択肢 1,5 は誤りです。t1 において、これまでと反対側にグラフが振れなければいけません。
以上より、正解は 4 です。
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