SAT電験3種講座 理論 質問回答(電験3種 平成25年 理論 問6 直流回路の計算・テブナンの定理)

60v,80v双方の回路で10Ωに流れる電流値の計算の解説が省かれており、自力では理解できません。詳しい解説をお願いします

まず、60Vを残した回路について考えます。

60Vの電池の+極から順番に見ると、まず40Ωが入り、その次に「40Ωと40Ωの並列抵抗」が入るのと同じことになります。

40Ωと40Ωの並列抵抗は20Ωですから、電池から見ると、これは40+20の60Ωの抵抗が接続されているのと同じに見えます。したがって、電池から流れ出る電流は、オームの法則から1Aと求まります。

さて、この1Aの電流が、「40Ωと、10+30の40Ωを並列にした20Ω」に流れる場合、その両端の電圧は、1A×20Ω=20Vと求まります。という事は、「10+30の40Ω」の両端に掛かる電圧も20Vですから、10Ωに流れる電流は、20V÷40=0.5Aと求めることができます。

80Vの方も同様に考えます。

80Vの電池の+極から見ていくと、まず60Ωが入り、次いで「60Ωと、10+20=30Ωの並列」が入って-極に戻ります。

60Ωと30Ωの並列抵抗を計算すると20Ωですから、電池から見ると60+20=80Ωの抵抗が接続されているように見えます。したがって、流れ出す電流は1Aです。

ここで、「60Ωと30Ωの並列抵抗の20Ω」に流れる電流が1Aということは、その両端に発生する電圧は20Vです。したがって、30Ωに流れる電流は、20÷30=2/3Aですから、10Ωに流れる電流は2/3Aと求まります。

  • 60Vの場合は、10Ωの左→右に1A
  • 80Vの場合は、10Ωの右→左に2/3A

以上を足し合わせることにより、60Vと80Vが両方存在する場合に10Ωに流れる電流は、左→右に1/3Aと求まります。

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