電気回路

テブナンの定理とはどんな回路でも、任意の2点から回路全体を見る時、ある起電力とインピーダンスを持つ電源に変換できる法則を言います。(ヘルムホルツの定理とも呼ばれます。)

ノートンの定理についてある端子間で発生する電圧は、その端子を短絡したときに流れる短絡電流にアドミタンス成分を除した式で表せる。というルールを言います。(ノルトンの定理とも呼びます。)

節点電位法とは回路上の節点電位を未知数として回路方程式を立てることを言います。一般的に、回路方程式は、回路の各枝に流れる電流を未知数として立てることが多いです。(枝電流法と言います。)節点を電位とする場合、回路によっては変数の数が少なくなる利点があります。

重ね合わせの理とは複数の電圧源、電流源から発生する電流は、一つの電源を残し、他は全て殺した状態から発生する電流を個々に足し合わせた結果に等しいことを言います。

共振周波数とはインピーダンスの虚部が0になる周波数を言います。このとき、抵抗成分のみ存在するため、力率が1(最大)の状態です。院試を初め、様々な試験で頻出問題になっています。

主にセンサの計測に用いられる回路になっています。電圧源(電流源)から見て二手に分かれ、途中(真ん中)で繋がっている様が梯子に見えることから、このような呼ばれ方をしています。回路には4つの抵抗(インピーダンス)が存在しており、特に外乱も無い平常状態だと真ん中の電流計に電流が流れないような設計になっています。

問題(1)ある回路に流れる電流、電圧がそれぞれ下記の式で表される。複素電力、皮相電力、有効電力、無効電力、力率を求めよ。\begin{cases}v(t)=100\sqrt{2}\sin(120\pi t +\frac{5}{18}\pi)...

フェーザ表示とは計算式に存在する三角関数から時間の概念を省略し、実効値(複素数表示)で表記する形式です。微分項、積分項が無くなり、計算を簡略化できる利点があります。

フェーザ図とはフェーザ表示した電気回路の電圧、電流の関係を複素数平面に図示したものを言います。瞬時値の概念は無いですが、基準の位相に対する位相差の程度および大きさの程度を直感的に判断できます。回路の力率を直感的に判断する上で有用な図です。

電気回路における消費電力抵抗Rに電流Iが流れている時、下記の式で表されます。\begin{aligned}P=RI^{2}\end{aligned}