This question was asked inGPSC Deputy Executive Engineer (Electrical) Class-2 Master Paper 2026Question 125 of 195 published · Gujarat Public Service CommissionOpen paper
Q125EasyTime Response

એક પ્રથમ ક્રમની સિસ્ટમનો સમય અચળાંક 2 સેકન્ડ છે અને તેના પર યુનિટ સ્ટેપ ઇનપુટ લગાડેલ છે. સિસ્ટમ ગેઇન એક છે, તો
1. 2 સેકન્ડે આઉટપુટ તેના અંતિમ મૂલ્યના આશરે 63 ટકા સુધી પહોંચે છે.
2. આઉટપુટનું સ્થાયી-સ્થિતિ મૂલ્ય 1 બરાબર છે.
3. પ્રતિભાવ ઘાતાંકીય (exponential) છે અને દોલન દર્શાવતો નથી.
4. આઉટપુટ આશરે 2 સેકન્ડમાં અંતિમ મૂલ્યના 95 ટકા સુધી પહોંચે છે.
ઉપરોક્તમાંથી કયું/કયા વિધાન સાચું/સાચા છે?

જવાબ અને પગલાવાર ઉકેલ
સાચો જવાબ: B. ફક્ત 1, 2 અને 3
ટૂંકી સમજૂતી

τ=2 s માટે y(t)=1−e^(−t/2). t=2 s પર y≈0.632, સ્થાયી મૂલ્ય 1 છે અને પ્રતિભાવ દોલન-રહિત ઘાતાંકીય છે. 95% મૂલ્ય આશરે 3τ=6 s પર આવે છે. મુખ્ય સંબંધ: G(s)=1/(τs+1).

પરીક્ષા મુદ્દો: τ પર 63%, 3τ પર ~95%, 5τ પર ~99%. સામાન્ય ભૂલ: એક સમય અચળાંકને 95% સેટલિંગ માની લેવો.

વિગતવાર ઉકેલ (મૂળ ભાષામાં)

Statement-wise Verification

  • Statement 1 - Correct.
    The output reaches approximately 63 percent of its final value at 2 seconds.
    Starting from zero with unit DC gain, the output reaches 63.2% at one time constant, about 95% near 3τ and over 99% near 5τ.
  • Statement 2 - Correct.
    The steady-state value of the output is equal to
    Starting from zero with unit DC gain, the output reaches 63.2% at one time constant, about 95% near 3τ and over 99% near 5τ.
  • Statement 1 - Correct.
  1. The response is exponential in nature and does not exhibit oscillations.
    The output reaches approximately 63 percent of its final value at 2 seconds.
  • Statement 4 - Incorrect.
    The output reaches 95 percent of final value in about 2 seconds.
    A first-order response reaches about 95% at roughly 3τ; for τ=2 s this is about 6 s

Core Concept

A standard first-order system has one real pole and an exponential step response controlled by a time constant τ. Starting from zero with unit DC gain, the output reaches 63.2% at one time constant, about 95% near 3τ and over 99% near 5τ.

Formula / Key Relationship

G(s)=1/(τs+1); y(t)=1−e^(−t/τ).

Step-by-Step Check

For τ=2 s, y(t)=1−e^(−t/2). At t=2 s, y≈0.632. A first-order response reaches about 95% at ≈3τ≈6 s, not 2 s.

Why the Other Options Are Wrong

Option A is incorrect because it omits correct statement(s) 2. Option C is incorrect because it omits correct statement(s) 1. Option D is incorrect because it includes incorrect statement(s) 4.

Exam Shortcut / Approach

63% at τ, ~95% at 3τ, ~99% at 5τ.

Common Mistake

Do not confuse one time constant with 95% settling.

Quick Revision

Time Constant and Step Response is linked with First-Order System, Time Response and Control Systems. 63% at τ, ~95% at 3τ, ~99% at 5τ.

Verified · SRO editorial desk Report
Try it before reading the solution — tap an option.0/1✓ 0✗ 0

More Time Response questions