電気回路の計算方法について質問があります
- 初歩的な質問ですみません。図中のR1-R2間のちょうど真ん中にあるP1の地点での電圧を計算する方法を教えてください。
- P1は並列中ですが、R1、R2と直列に繋がっているので、そこで電圧降下が起こると思います。電流の方向は右だと思います。その場合、P1はR1で電圧降下した直後のVの値が求める値だと考え、以下の式で計算できると思います。
- V=RIに以下代入して計算 R=R1 I=並列部分で分岐する前のIo×抵抗の逆比:(R3/(R1とR2の合成抵抗R12)+R3) つまり、Io・R3/((R1+R2)+R3)...(答?) 特に考え方やイメージの仕方でいただけない部分や、より明快な例がありましたら、あわせて教えていただけると嬉しいです。
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- okwave_strange
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う~ん、基本的な理解ができていないようですね。泥臭いですが、基本どおりにやる必要があります。それが確実かつ唯一の方法です。 キルヒホッフの第2法則では、 「電気回路に任意の閉路をとり電圧の向きを一方向に取ったとき、閉路に沿った各素子の電圧の総和は 0 である」 というものがあると思います。 P1の電圧には、「閉路に沿った各素子の電圧」が関係しますので、R4やR5も関係します。 R4やR5も含めて回路全体の電流が決まり、その電流に応じて各抵抗の電圧降下が決まるからです。 次の順番で、基本どおりに解いてみてください。 (1)R1~R5で構成される全体の合成抵抗Rを求める。 (2)このRから、回路全体を流れる電流 I0 を求める。 I0 = E/R この電流が、「R1~R3の合成抵抗」、R4、R5でそれぞれ電圧降下を発生させ、合計値が電源電圧 E に等しくなる。(これがキルヒホッフの第2法則) (3)R1の電圧降下を求めるには、R1を流れる電流を求める必要がある。 R1~R3 で構成される分岐ラインのうち、「R1+R2」を流れる電流 I1 を求める。 (方法1)i0 を抵抗値に反比例するように分流するとして計算する → i0 の R3/(R1+R2) (方法2)R1~R3 の合成抵抗に i0 をかけて合成抵抗の電圧を求め、その電圧から「R1+R2」の抵抗を流れる電流を求める (4)R1の電圧降下を求める。 V1 = I1・R1 (5)回路のうち、電源の出口(図の上左)が E(ボルト) ですから、P1の電圧は、そこから V1 だけ降下した電圧です。 P1の電圧 = E - V1 結構複雑な式になりますね。主に、(1)と(3)で複雑になるようです。
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>Tann3さま 「P1の電圧 = E - V1」が今まで理解できずにいました。電位が起電力や抵抗で上がったり下がったりする姿を想像できず、V=謎の数値のような感覚でした。いま、EからV1の電圧降下分だけ引いたらP1での電位になることが想像できるようになりました。 他の質問もお世話になっていて、大変助かります。私は独学していますが、一日ほどかけて自力で手に負えない疑問は、なるべく質問をするようにして学んでいます。助けていただきいつも嬉しく思います。