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二次元マトリクス回路の抵抗値

foobarの回答

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回答No.3

重ね合わせ使って、以下の手順で計算できたかと思います。 (「楽しめる物理問題200選」は持っていませんが、多分類字の手順ではないかと想像しています。) 一辺の両端をA,Bとする 1. Aから電流をI流し込む(Bは開放)。すると、対称性からAから四方にI/4ずつ電流が流れる 2. Aを開放し、Bから電流を-I流し込む(BからIだけ流し出す)すると、Bから四方に-I/4ずつ電流が流れる 3. A,B同時に電流源を繋いだとき、AB間の辺にはI/2だけ電流が流れて電圧降下はRI/2 4. よって、AB間の抵抗はR/2 (ちょっと電流の向きの定義にあやふやな点がありますがご勘弁)

imoriimori
質問者

お礼

ありがとうございます。なんとか解けたような気がします。 一端を開放してA点とかB点とか[「だけ」に電流を流し込むということが私にはイメージできないので、footbar様の示唆を元に自分流に次のように焼き直して解に至ることができました。(勝手に焼き直すなと叱られそうですが) 電流には帰路が要るものとする。無限遠の辺には電流が流れないことはあきらかゆえ、無限遠の辺をぐるっと短絡して構わない。電源の一端はここにつなぐものとする。 仮にA-B間の抵抗Rを取っ払ったときのA点から無限遠までの抵抗をR0とすれば、B点から無限遠までの抵抗もR0。 A-B間に抵抗Rを入れ戻す。AB間の抵抗はR*2R0/(R+2R0)。 A点に電流を流し込む、つまりA点と無限遠間に定電流源Iを入れる。A-B間にIの1/4の電流。これはさらにBから無限遠までのR0を通って電流源に戻る。AからR0を経由して電流源に戻るのはIの3/4の電流。つまり(R+R0):R0=3/4:1/4 これで解けて、R*2R0/(R+2R0)=R/2。 (上記自分流にはちょっと雑なところがあるのは自分で気がついています。楽しめる物理問題200選はどんな解き方をしているのだか、買ってみようと思います。)

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