この記事では電気回路の一つである直流回路について、演習問題の解説をします。
電圧源1つ、電流源一つ、抵抗2~3つから成る回路を取り扱います。
求めるのは電圧源、電流源が無い枝の電流です。
解説用の回路
演習問題の前に、対象となる回路の解説を行います。
解説用の回路は以下となります。
電圧源1つ、電流源1つ、抵抗3つから成る回路です。
ここで求めるのは\(R_2\)の枝に流れる電流\(I_2\)です。
電流\(I_2\)はキルヒホッフの法則を用いることで求めることができます。
また、\(R_3\)が0であれば電圧源と電流源の相互変換で解くことができます。
解法1：キルヒホッフの法則
キルヒホッフの法則を用いて電流\(I_2\)を求めます。
下図のように、節点bに電流則を、経路1に関して電圧則を適用します。
解法2：電圧源と電流源の相互変換
\(R_3\)が0であれば電圧源と電流源の相互変換で解くことができます。
電圧源を電流源に変換し、もう一方の電流源と合成します。
その後、合成した電流源を電圧源に変換し、\(I_2\)を求めます。
見やすいように下図のように配置を少し動かしました。
まず電圧源と抵抗の直列接続を電流源と抵抗の並列接続に変換します。
次に並列接続している直流源を合成します。
最後に、電流源と抵抗の並列接続を、電圧源と抵抗の直列接続に変換し、電流\(I_2\)を求めます。
演習問題1
電圧源1つ、電流源1つ、抵抗3つから成る直列回路の問題を以下に示します。
電圧源、電流源の無い枝を流れる電流を求めます。
ここでは先ほど説明したキルヒホッフの法則で解いた場合を掲載します。
演習問題2
電圧源1つ、電流源1つ、抵抗2つから成る直列回路の問題を以下に示します。
電圧源、電流源の無い枝を流れる電流を求めます。
電圧源と電流源の相互変換でも解くことができますが、キルヒホッフの法則で解いた場合を掲載します。
その他
電気回路全般については以下をご覧下さい。
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