[例題]
下図に示す回路でのコンデンサ電圧Vcを求める。
コンデンサ電圧の時間応答を求めた後、
R=500[Ω], C=0.1[μF]の場合の時間変化をグラフ化する。
閉路電流 I1、I2に沿った電圧方程式は、
と表される。ただし、E は電源電圧(1[v])の Laplace 変換である。
上の連立方程式から、電圧 V1, V2, VC を消去して得られる電流についての方程式を解く。
![[Graphics:Images/index_gr_1.gif]](Images/index_gr_1.gif)
入力した式を評価するには、Shift+Enter
を入力する。
解は複数組存在する場合もあるので、結果はリストで表示される。
Out[1] 内の最初の要素を取り出す。
![[Graphics:Images/index_gr_3.gif]](Images/index_gr_3.gif)
さらに、I2を得るために、2番目の要素を取り出す。
![[Graphics:Images/index_gr_5.gif]](Images/index_gr_5.gif)
![[Graphics:Images/index_gr_7.gif]](Images/index_gr_7.gif)
コンデンサの電圧を表す式に、Out[3]で得られた電流 I2 を代入する。 (参照)一次的代入
![[Graphics:Images/index_gr_9.gif]](Images/index_gr_9.gif)
電源電圧(1[v])をラプラス変換した、1/s で置き換えると、コンデンサの電圧が得られる。
これをラプラス逆変換すれば、コンデンサ電圧の時間応答(過渡応答)が求まる。
![[Graphics:Images/index_gr_11.gif]](Images/index_gr_11.gif)
各素子の値、R=500[Ω], C=0.1[μF]を代入する。
![[Graphics:Images/index_gr_13.gif]](Images/index_gr_13.gif)
得られた応答の指数関数部分より時定数 τ = 1/20000 であることがわかるので、
時間 t = 0〜6τ の範囲でグラフ化する。
![[Graphics:Images/index_gr_15.gif]](Images/index_gr_15.gif)