図のように、直流電圧E [V] の電源、R [Ω] の抵抗、インダクタンスL [H] のコイル、スイッチ\(S_{1}\) と \(S_{2}\)からなる回路がある。電源の内部インピーダンスは零とする。時刻 \(t=t_{1}\) [s] でスイッチ\(S_{1}\)を閉じ、その後、時定数 \(\dfrac{L}{R}\) [s]に比べて十分に時間が経過した時刻 \(t=t_{2}\) [s] でスイッチ \(S_{2}\) を閉じる。このとき、電源から流れ出る電流\(i\) [A] の波形を示す図として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(3)。\(t_1 \sim t_2\):。スイッチ\(S_1\)のみON。R-L直列回路の過渡現象で、電流は指数関数的に増加し、定常状態では \(i = E/R\) となる。2. \(t_2\)時点: 回路は定常状態にあり、コイル\(L\)（中央の枝）は直流に対して短絡（抵抗0）とみなせる。
詳細解説
正解は(3)です。
1. \(t_1 \sim t_2\): スイッチ\(S_1\)のみON。R-L直列回路の過渡現象で、電流は指数関数的に増加し、定常状態では \(i = E/R\) となる。
2. \(t_2\)時点: 回路は定常状態にあり、コイル\(L\)（中央の枝）は直流に対して短絡（抵抗0）とみなせる。このとき、並列部分（中央の枝と右側の枝）にかかる電圧は0Vである。
3. \(S_2\)投入後: \(S_2\)を閉じても、接続される右側の枝（RとL）には電圧がかからない（並列部分の電圧が0Vのため）。したがって、右側の枝には電流が流れず、回路の状態は変化しない。
4. 結論: 電流 \(i\) は \(E/R\) のまま一定である。
以上より、選択肢(3)が正解です。
