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電流源電圧源、ループ方程式についての質問です。どうにもわからないのでご教授いただけると助かります。

http://www.youlost.mine.nu/html999/img/2376.jpg
(1)上の図の電流源を電圧源に直す方法
(2)上の図のループ方程式を求め、電流を求める方法

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A 回答 (3件)

電流源を電圧源に


#2さん回答にあるように、並列に入っている1オームと併せて電圧源に変換するように思います。

ループ方程式
電流源を電圧源に変換すると、ループが3個の回路になります。それぞれのループでループ電流を仮定して、連立方程式を作って解けば、各ループ電流が計算できます。ただし、回路図中Iは(1)で変換した電圧源の中に紛れ込んでいますので、直接は求まらず、電流源を変換した枝の電流と、電流源の電流から計算することになるかと思います。
(それなら、最初から、電流源の両端電圧を仮定して、4個のループに関して方程式を建ててもよいように思いますが。)

この回答への補足

有難うございます。
(1)は求められ、ループが3つの回路になったのですが(2)が分かりません。
一応左下のループと右下のループそれぞれの電流を求め、左下のループのI=15/8(A)、右下のループI=7/4(A)を求める事はで来たのですが、Iの求め方が分かりません。
電圧源のループから直接求めてはいけないのでしょうか?

補足日時:2007/12/07 15:52
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よく知られているように内部抵抗を持つとき、電流源と電圧源は変換できます。

定電圧源の電圧Eに直列の内部抵抗rの電圧源は定電流源Iとその並列抵抗rと相互変換できます。このときE=Ir。
したがって問題の場合は3[A]に並列の1Ωをrすればよいです。

Iの値は?残念ながらもう気力がありません。多分テブナンの定理を使うと良いかも。

この回答への補足

有難うございます。
(1)は求められ、ループが3つの回路になったのですが(2)が分かりません。
一応左下のループと右下のループそれぞれの電流を求め、左下のループのI=15/8(A)、右下のループI=7/4(A)を求める事はで来たのですが、Iの求め方が分かりません。
電圧源のループから直接求めてはいけないのでしょうか?

補足日時:2007/12/07 15:56
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(1)電流源を電圧源に直す方法


そういうことは出来ない筈ですが、近似的に置き換えるのであれば、
極めて大きい抵抗R(例えば1[MΩ])と電源電圧E=3[MV]を直列にすればほぼ同じようになるでしょう。でも何のためにそんな必要があるのか理解出来ません。
(2)ループ方程式を求め、電流を求める方法
キルヒホッフの第2法則を適用します。
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Q電流源電圧源、ループ方程式について

電流源電圧源、ループ方程式についての質問です。どうにもわからないのでご教授いただけると助かります。

​http://www.youlost.mine.nu/html999/img/2376.jpg​
(1)上の図の電流源を電圧源に直す方法
(2)ループ方程式を求め、Iを求める方法

(1)は並列に入っている1オームと併せて電圧源に変換して求め、ループが3つの回路になったのですが(2)が分かりません。
一応左下のループと右下のループそれぞれの電流を求め、左下のループのI=15/8(A)、右下のループI=7/4(A)を求める事はで来たのですが、Iの求め方が分かりません。
電圧源のループから直接求めてはいけないのでしょうか?

Aベストアンサー

2回目のご質問ですね。かなり苦労しているのかな。
先の質問では、私(NO1の回答者)は電圧源を電流源には変えられないと書きましたが、その回答は間違っておりました。その後の回答者から適切なお答えがあったので気づきました。お詫びします。
左下と右下のループ電流が出来たらNO1様の回答でIは求まりますが、残念ながらあなたの左下と右下のループ電流の計算は何処かで違っているようです。何処で違ったのか見直してください。
この計算は電流源の回路のままで簡単に計算できます。私が立てた計算式を書いておきますので参考にしてください。
左下のループ電流をJ、右下のループ電流をKとします。
キルヒホッフの法則から、(左辺:起電力、右辺:逆起電力)
(1)  0=I+2(I+3)-J-K
(2) 2-4=4J-(I+3)-2K
(3) 4-5=5K-(I+3)-2J
上記を計算すると、I=-2.2[A] J=-0.4[A] K=-0.2[A] となりました。


 

Q網目電流法を用いた電気回路の問題です

この問題の解き方を教えてほしいですm(__)m

Aベストアンサー

図で、問題文の右端の欠落と添字が小さくピンボケでよく見えず正しく判読できません。

したがって回答は、推察して書いていますので解答が正しいかどうか
保証の限りではありません。
携帯画像を載せる場合は、問題文や図が回答者に判読できる画像か
確認して載せてください。また本文に問題文を手打ち書き込みするように
すると、判読できないところも伝わる可能性があります。正しい回答を
求めるなら、問題文や図が回答者に正しく伝わるように投稿してください。


回路方程式を立てると
 10=(7-j7) Ia + j7 Ib ... (1)
  0= j7 Ia +(3+j(4-7)) Ib ... (2)
 Ia=I1 ... (3)
 Ib=I2 ... (4)
 Ia-Ib=I3 ... (5)

I1,I2,I3のフェーザ図について
問題文の1行目の末尾が判読不能で回答不可です。
問題文の2行目の末尾も判読不能です。
なので図は書けません。

回路方程式を解くと
 Ia=I1=(78-j6)/119 [A]≒0.432∠-4.40°[A}
 Ib=I2=(12-j14)/17 [A}≒1.176∠-49.40°[A]
 I3=Ia-Ib=(-6+j92)/119 [A]≒0.600∠93.73°[A]

R2で消費される電力=R2*|I2|^2=3*20/17=60/17[W]≒3.53[W]

図で、問題文の右端の欠落と添字が小さくピンボケでよく見えず正しく判読できません。

したがって回答は、推察して書いていますので解答が正しいかどうか
保証の限りではありません。
携帯画像を載せる場合は、問題文や図が回答者に判読できる画像か
確認して載せてください。また本文に問題文を手打ち書き込みするように
すると、判読できないところも伝わる可能性があります。正しい回答を
求めるなら、問題文や図が回答者に正しく伝わるように投稿してください。


回路方程式を立てると
 10=(7-j7) Ia + j7 ...続きを読む

Q電気回路の問題 (節点方程式)

質問させていただきます

■図9の回路においてすべての抵抗に流れる電流を節点方程式を用いて求めよ

この問題なのですが
私の解答は、


点bを基準点にとり、基準点から測った点c,a,dの電位を
それぞれV1・V2・V3とする

1、点aでの節点方程式は

8=V2/4+(V2-V1)/6+(V2-V3)/6


2、点dでの節点方程式は

V3/2=(V2-V3)/6+(V1-V3)


3.点cでの節点方程式は

(V2-V1)/6=V1/2+(V1-V3)


と一応式は立ててみたのですが、ちょっと自信ないです・・・
回答よろしくお願いします

Aベストアンサー

合っています。

ただ、間違いやすいので、各節点において、流れ出す電流の式を
作って、それらの和が0というように、方程式を立てるといいと
思います。(もちろん、流れ込む電流の式に統一してもよい)
そうすると、
1番目の式は
V2/4+(V2-V1)/6+(V2-V3)/6 -8 = 0
2番目の式は、
(V3-V1)/1 + (V3-V2)/6 + V3/2 = 0
3番目の式は、
V1/2 + (V1-V2)/6 + (V1-V3)/1 = 0
となります。
各式において、その節点の電圧が各電流の式の
左側に統一されますので、間違いがすぐにわかります。

また、このようにすると、回路解析を自動化(プログラムで)
する際にも役に立ちます。ご参考までに。

Q計算値と理論値の誤差について

交流回路の実験をする前に、ある回路のインピーダンスZ(理論値)を計算で求めたあと、実験をしたあとの測定値を利用して、同じ所のインピーダンスZ(計算値)を求めると理論値と計算値の間で誤差が生じました。
そこでふと思ったのですが、なぜ理論値と計算値の間で誤差が生じるのでしょうか?また、その誤差を無くすことはできるのでしょうか? できるのなら、その方法を教えてください。
あと、その誤差が原因で何か困る事はあるのでしょうか?
教えてください。

Aベストアンサー

LCRのカタログ値に内部損失や許容誤差がありますが、この誤差は
1.Rの抵抗値は±5%、±10%、±20% があり、高精度は±1%、±2%もあります。
2.Cの容量誤差は±20% 、+50%・ー20% などがあり
3.Lもインダクタンス誤差は±20%で、
3.C・Rは理想的なC・Rでは無く、CにL分、Lに抵抗分の損失に繋がる成分があります。
これらの損失に繋がる成分は、試験周波数が高くなると、周波数依存で増大します。
また、周囲温度やLCRの素子自身で発生する自己発熱で特性が変化します。
測定器や測定系にも誤差が発生する要因もあります。
理論値に対する測定値が±5%程度発生するのは常で、実際に問題にならないように、
LCRの配分を工夫すると誤差やバラツキを少なく出来ます。
 

Qブリッジ回路の平衡条件について教えて下さい。

ブリッジ回路の平衡条件について教えて下さい。

  ブリッジ回路において、A-B間の電位が等しくなり、電流計がゼロ(電流値が0 [A])を示す条件をブリッジ回路の平衡条件といい、抵抗(R1,R2,R3,R4)をタスキ掛けした値が等しい時にブリッジ回路の平衡条件が成り立つ。
○R1R4=R2R3

とあります。

何故このようになるのでしょうか?
この時、
R1+R3=R2+R4
になると考えても問題ないでしょうか?

宜しくお願いします。

Aベストアンサー

R1とR3の点の電位Aと、R2とR4の点の電位Bが同じであれば平衡している状態ですね。
A点とB点が同電位となるには、
R3/(R1+R3)=R4/(R2+R4)・・・・が成り立てば平衡となります。
式を変形すると、
R1*R4=R2*R3・・・・となります。

>何故このようになるのでしょうか?
上の説明を参照ください。

>この時、R1+R3=R2+R4
>になると考えても問題ないでしょうか?
いいえこれは誤りです。
R1=R2、R3=R4 の場合のみしか成り立ちません。
R1*R4=R2*R3 か、R3/(R1+R3)=R4/(R2+R4)・・・・です。
 

Q電源 200V単相と3相の違い

電源 200V単相と3相の違いについて教えてください。
どう違うのでしょうか?
電気のことはぜんぜん分からないので詳しくお願いします。

あと、200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V30A(3相)から電源をとるとどうなりますか?(家庭用電源ではなく、会社の電源です)

200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V50A(3相)から電源をとるとどうなりますか?

Aベストアンサー

> 電源200V単相と3相の違い…

すでに三人の方から回答があるとおりですが、まだ出ていないことを補足します。
(なお、既出の一部に明らかな誤解もあるようですが、それを指摘することは、規約違反となり、削除対象とされるので控えます。)
電気の理論には、「対地電圧」という考え方があります。大地に対する電圧です。単相200Vの対地電圧は、100Vしかありません。それに対し、三相200Vの対地電圧は、173Vまたは200Vあります。この違いは、万が一感電した場合の人体に及ぼす危険性に影響します。このため、住宅の屋内では原則として、三相200Vを使用することができません。ご質問は、会社ということですから、この点はクリヤされますが、そのサーバーが、対地電圧150V以上に耐える設計がなされているかどうかを、確認する必要があります。

> あと、200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V30A(3相)から電源をとると…

前項の問題がクリヤしたとして、次に、質問者さんの会社が、低圧受電か高圧受電かによって、この答えは変わってきます。
電力会社から200Vの低圧で受電し、単相と三相の二つのメーターが付いている場合、原則として単相負荷は単相契約で使用します。何らかの事情で単相負荷を三相契約で使用したい場合は、事前に電力会社と協議し、それなりに基本料金を支払うことが必要です。
6,000Vあるいはそれ以上の高圧で受電し、自社内で200Vに落として使っている場合のうち、電力会社との契約が「負荷契約」であったら、前述の低圧の場合と同じです。
高圧受電で、電力会社との契約が「変圧器契約」であれば、単相負荷を三相配線で使用しても、道義的には問題ありません、ただし、三相変圧器に単相負荷をかけると不平衡が生じ、電圧降下や変圧器の温度上昇を招く場合もあります。事前に十分な技術的検討が必要です。

> 200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V50A(3相)から電源をとると…

200Vで30Aということは、6kVAの容量といいます。200V50A(三相)は、17.3kVAですが、そこに6kVAの余裕があるかどうかを検討しなければなりません。単相の電源盤からとるとしても、同じです。余裕がなければ、電線を太くして、ブレーカも大きなものに取り替えることなどが必要になります。
どのような業種の会社か存じませんが、「エアコンのスイッチを入れたら、サーバーまで落ちてしまった」ではしゃれにもなりません。
経験的に、単相にしろ三相にしろ、6kVAもの余裕がある電源盤は、比較的少ないように思います。事前に電気工事業者と十分な打ち合わせをされることをお薦めします。

> 電源200V単相と3相の違い…

すでに三人の方から回答があるとおりですが、まだ出ていないことを補足します。
(なお、既出の一部に明らかな誤解もあるようですが、それを指摘することは、規約違反となり、削除対象とされるので控えます。)
電気の理論には、「対地電圧」という考え方があります。大地に対する電圧です。単相200Vの対地電圧は、100Vしかありません。それに対し、三相200Vの対地電圧は、173Vまたは200Vあります。この違いは、万が一感電した場合の人体に及ぼす危険性に影響します。このため、住...続きを読む

Qエクセルで式からグラフを作成するには?

エクセルで折れ線グラフを作成したいのですが、
データ表からではなく式から作る方法ってあるんでしょうか?
y=ax+bとY=a/xの場合なんですが・・・。

Aベストアンサー

 近似曲線なら、データ系列を右クリックして、「近似曲線の追加」でできます。

 データではなく、数式からグラフを作成するには、このようなソフトを使うと便利です。
 印刷もできますし、数式を頼りにするのなら、このようなソフトのほうが仕上がりがいいです。

参考URL:http://t16web.lanl.gov/Kawano/gnuplot/

QRL回路の周波数特性について

RL直列回路に交流電圧を流したときに、Rの抵抗値とLのインダクタンスは一定の状態で電圧の周波数だけ変えて、RとLの位相差や流れる電流の量について計測したのですが、流れる電流の値の理論値と、回路に直列につなげた電流計の指す値が大きく異なってしまいます。

オシロスコープでRとLのプローブ間電圧を計測したところ、電源周波数1kHzで
Lの振幅は3.0Vに設定したところ、Rの振幅は1.6Vになりました。
R=220Ω L=50mH
を使用したので、
I=Ee/(R^2 + (ωL)^2)^(1/2)
で計算したところ、0.017285573 [A]
という結果になったのですが、実際に計測した値は0.0005 [A]
となり、どう考えてもおかしいので計測ミスかと思い始めてきました。


経験豊かな方のご意見いただければと思います。
よろしくお願いしますm(_ _)m

Aベストアンサー

>直列RLですので、RとLに印加している電圧の和だと思います。
なにか気になる書き方だけどこれらの電圧は位相が異なるので単純に足せませんよ。(しかも私の計算では 0.00848)

計算は以下の式です
I=1.6/(√2)/R=0.00514(A)
I=3/(√2)/wL=0.00675(A)

Q電圧増幅度の出し方

入力電圧と出力電圧があってそこからどうやって電圧増幅度を求めるんですか?
電圧増幅度を出す式を教えてください

Aベストアンサー

増幅回路内の各段のゲイン、カットオフを求めて、トータルゲイン及びF特、位相
を計算するという難しい増幅回路の設計にはあたりませんので、きわめて単純に
考えればいいですよ。

電圧利得(A)=出力電圧/入力電圧

となります。

これをデシベル(dB)で表すと

G=20LogA(常用対数)

で計算できます。

ご参考に。

Q電気回路で短絡してたら、抵抗部分に電流が流れないのはどうしてですか?

添付図の問題ですが、
「短絡している為、3つの抵抗の回路として考える事が出来る」
と解答に書いてありました。

ふと疑問に思ったのですが、短絡してたら、どうして(添付図の右下にある20Ω、50Ωといった)抵抗部分に電流が流れなくなるのでしょうか?

Aベストアンサー

あなた向きの説明をしましょう。

「短絡する」と電圧が同じになります(電位差が無くなる)。電圧が同じところ(電位差がないところ)の間に抵抗を入れても電流は流れません。

(電位差がなくとも電流が流れるのは、抵抗ゼロの「導線」だけです)


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