電気回路

2019年5月24日

RC直列回路の過渡現象（交流回路）の例題

交流回路の過渡現象は計算が煩雑になり、どのような現象が起きているのか分かりづらい部分がある。本記事では、電験一種の過去問題を例題として、$RC$交流回路の過渡現象について考える。 RC交流回路の過渡現象：例題出典：電験一種筆記試験「理論」　昭和60年度問2 抵抗$R$と静電容量$C$が直列につながれた回路に、図1のような電圧$e(t)$を加えたとき、流れる電流を求めよ。ただし$C$は充電され […]

2019年3月15日

キルヒホッフの法則とその解釈

本記事では、キルヒホッフの電流則および電圧則について解説し、法則が成り立つ理由を電磁気的観点から考える。キルヒホッフの第一法則（電流則）法則の概要キルヒホッフの第一法則、または電流則（KCL；Kirchhoff’s Current Law）とは、「電気回路の任意の節点に流れ込む電流の和は、その節点から流れ出る電流の和に等しい」という法則である。図1のように、回 […]

2019年3月14日

鳳・テブナンの定理の証明

本記事では、電気回路計算の基本となる「鳳・テブナンの定理」について、この定理が成立する理由を考察する。鳳・テブナンの定理とは鳳・テブナンの定理の考え方は下記となる。「複数の電源を含む電気回路の中の一対の端子間の抵抗に流れる電流を求めるとき、回路の他の部分を一つの等価電源とみなして計算を行うことができる」図1のように、複数の電源および抵抗を含む電気回路において、任意の2端子$\ […]

2019年3月13日

重ね合わせの理の証明

本記事では、電気回路の計算には必須となる「重ね合わせの理」について、この理論が成立する理由を考察する。重ね合わせの理とは重ね合わせの理（または重ねの理、重畳の理）という原理の内容は下記となる。「複数の電源を持つ線形回路において、任意の点における電流および任意の点の間の電圧は、各電源が単独に存在していた場合の電流および電圧の和に等しい」つまり、図1のような電源が複数ある場合の回 […]

2019年3月5日

Y⇔Δ回路のインピーダンス変換式

電気回路の計算を行う際、Y結線の回路とΔ結線の回路を相互に変換することが必要になる場合がある（電験でも「理論」科目等で頻出の計算にもなっている）。本記事では、そんなY回路⇔Δ回路の変換式（Y-Δ変換またはΔ-Y変換の式）を導出する。 Y回路→Δ回路のインピーダンス変換 Y回路とΔ回路図1のように、$\mathrm{A,\ B,\ C}$の各端子にインピーダンス$\dot{Z}_\mathrm{ […]