電気回路 テブナン ノートン

与えられた回路をテブナン ノートンを用いいて右図のようの簡略化したいのですがやり方がわかりません合成抵抗は電圧源 電流源 を無くして出しましたが開放電圧が電流源とうかかいろ電圧源両方あるためわかりません

質問者からの補足コメント

• 画像追記

  
    補足日時：2015/04/27 14:26

• 解答ありがとうございます
  -1ではなく1vなのですがこの場合は8/3+1/3になりますか？

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2015/04/28 11:59

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2015/04/28 16:57

No.2です。

「補足」に書かれたことについて:

＞-1ではなく1vなのですが

電源の「電池の極性」をよく見てください。「上がマイナス」「下がプラス」です。開放端の下側から見れば「マイナス」になるので、「-1V」と書きました。

「2オームの抵抗と電圧源」のトータルの電位差は「2V」（＝4オームの抵抗の電位差）ですので、この電圧源の電圧「-1V」があるため「2オームの抵抗」には「8/3+1/3＝3V」の電位差がなければいけません。そのことを言っています。

「電圧」「電位差」をきちんと理解してください。常に「どこかを基準にして」議論しています。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2015/04/28 01:07

テブナンの定理の中身はご存知ですよね？

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%86%E3%83%96% …

　テブナンの定理は、単純に機械的にやればよいので重宝するのです。深く考えずに、単純に行きましょう。

（１）内部抵抗は、電流源は開放、電圧源は短絡して考えればよいので、添付図に手書きのとおり

　　　13/3（オーム）

です。

（２）開放電圧は、３種類の電源を各々計算して、それを加え合わせます。加え合わせてよいのは、「重畳の理」（重ね合わせの原理）が成立するからです。（テブナンの定理自体が、重畳の理なのですが）

（２ー１）まず「電流源」からの電流が流れる2つの並列抵抗（４オーム、２オーム）を考えます。２オームの抵抗と直列の電圧源は、内部抵抗の計算のときと同様「短絡」で考えます。
　並列抵抗は「4/3オーム」ですので、並列抵抗（４オーム、２オーム）の上側の電圧は

　　　V＝２(A)×4/3（オーム）＝8/3(V)

となります。

（２ー２）次に、「２オーム」の抵抗と直列の「-1V」の電圧源を考えます。このとき、電流源は内部抵抗の計算のときと同様「開放」で考えます。すると、この電圧源で電流が流れるのは、２つの抵抗（４オーム、２オーム）が直列につながったループだけです。合成抵抗は直列なので6オーム、従ってループ電流は時計回りに「1/6(A)」です。
　４オームの抵抗には、下を基準にして「-2/3(V)」の電圧が発生します。
　２オームの抵抗には、「1/3(V)」の電圧が発生します。

（２ー３）上の（２ー１）と（２ー２）を重ね合わせて、並列抵抗（４オーム、２オーム）の上側の電圧は

　　　　8/3 - 2/3 = 2 (V)

ということになります。

　検算として、２オームの抵抗には、「8/3 + 1/3 = 3(V)」の電圧が発生し、電圧源「-1V」との合計で、並列抵抗（４オーム、２オーム）の上側の電圧は「2 (V)」となって、上記と一致します。

（２ー４）これに、横向きの電圧源「２V」を加えて、開放電圧は

　　　2 + 2 = 4 (V)

となります。（横向きの電圧源「２V」からは電流が流れないので、単純に電圧を加えるだけ）


（３）以上から、

・開放電圧：4V
・内部抵抗：13/3　オーム

が求めるものになります。
　やり方は、単純そのものでしょう？


　上記全体の検算として、例えば負荷抵抗10オームを接続したときに、同じように重ね合わせの原理を使って、負荷抵抗10オームの電圧、電流を求めてみてください。
　「開放電圧：4V、内部抵抗：13/3　オーム」のテブナン等価回路を使って計算したものと同じになるはずです。

No.1 回答者： Tacosan 回答日時： 2015/04/27 16:45

0 Ω の抵抗を負荷としてそこに流れる電流を計算すればいいのでは?