物理

質問

交流電源でもキルヒホッフの法則はなりたちますか？

回答No.3

atm_phantom

№ 2 の回答をした者です。後から読み返してみて、電気について詳しくない方に誤解を与える可能性があるので、補足説明させてください。

瞬時値に対しては何の問題もなく、キルヒホッフの法則は成り立っています。

但し、実効値に対しては下記のことに注意が必要です。
交流には位相というものがあります。例えば簡単な正弦波を二つ考えると大きさが等しくても波が時間方向にずれていることを位相が異なると言います。
電気工学者はこの位相の違いを扱うために複素表現という電気量の表現方式を使用します。この方式に基づいて計算するときにはキルヒホッフの法則は実効値でも厳密に成り立っています。
ところが電圧・電流計などで大きさだけを見ると見かけは成り立っていないんじゃないかと思えるような現象も起きます。
例えば、コンデンサとソレノイドコイル ( インダクター ) を共振という現象が起こる様に素子の値を選んで並列接続し電源をつなぎます。すると、見かけは電源からほとんど電流は流れませんが、コンデンサとソレノイドコイルにはとても大きな電流が流れているのを測定できます。実は電流は並列接続したコンデンサとソレノイドコイルの中を還流して、電源からは殆ど電流が流れていないのです。( キルヒホッフの法則は成り立っています。)
今度は上記の共振するコンデンサとソレノイドコイルを直列接続して電源をつなぐと、電源が短絡された状態となって電圧は殆ど発生せずとても大きな電流が流れます。ところがコンデンサとソレノイドコイルの個々の両端にはかなりの大きな電圧が測定できます。実はコンデンサとソレノイドコイルの各々に反対方向の電圧が発生して + と － ゼロとなっています。( キルヒホッフの法則は成り立っています。)
こういう現象が起きますので、大きさだけを見る電圧・電流計だけ接続して測定した値を見て、「 キルヒホッフの法則が成り立たない。!? 」と早とちりしないようにしてください。

因みに、瞬時値はシンクロスコープのような特殊な測定器を使用しないと測定できません。

回答No.2

atm_phantom

勿論、瞬時値でも実効値でも成り立ちますよ。質問は正しくは「 交流回路でも…… 」とすべきでしょうけど。更には正弦波交流、矩形波交流、三角波交流もどんな波形の歪波交流でも瞬時値と実効値の両方で成り立ちます。

回答No.1

aokii

交流電源でもキルヒホッフの法則はなりたちます。