電気回路– category –

回路素子の節で見たとおり、線形素子の中でも、インダクタやキャパシタは電流と電圧との間に時間積分や時間微分の関係がある。スイッチを切った回路について、ある時刻にスイッチをオンにして電流を流し始めると、抵抗では電流を流した瞬間にオームの法則...

交流回路では電圧を変化させる電気機器である変圧器(transformer, voltage converter)を用いることがある。変圧器はごくごく単純な原理でできており、この節では変圧器の回路理論的取扱いについて述べる。 変圧器のしくみ 変圧器の構造 変圧器は入力された...

インダクタとキャパシタを一つの回路に含む場合、その回路は共振(共鳴、resonance)を起こすことがある。 RLC共振回路 RLC共振回路 例えば右図に示すような、抵抗R、インダクタL、キャパシタCを直列に接続した回路を考える。この様な回路をRLC共振回路と呼...

この節では交流回路における電力について説明する。 交流電力の基礎 直流回路では電力は単純に電流と電圧の積として電力を計算することができた。すなわち、電流i、電圧vの回路の電力pはp=iv である。 交流回路でも同様に、電力は電流と電圧の積として計算...

交流回路であっても、前節までに学んだインピーダンスと複素数を利用することによって、直流回路の場合とまったく同様に計算を行うことができる。ここではいくつかの簡単な例を用いて交流回路の計算法を解説することにする。 例題 図のように、コイルLと抵...

交流回路における各回路素子のインピーダンスを求めてみよう。 各回路素子のインピーダンス 抵抗 抵抗の両端にかかる電圧v(t)とそのとき抵抗を流れる電流i(t)は、常に比例の関係が成り立ち、その比例係数をRとしてv(t)=Ri(t) が成り立つことを以前に解説し...

電気回路図は、各回路素子が導線によって接続された図として描かれる。グラフ理論で扱われるグラフの一種である。 ここでは電気回路理論を学ぶにあたって参考となるグラフ理論の知識についてまとめることにする。 回路例 枝、節点、閉路、網目 電気回路に...

直列と並列 ここでは回路素子は2端子を前提とする。 複数の回路素子が同じ経路の上に順番に配置されているような接続を直列(serial)接続といい、複数の回路素子が両端を共有して複数の経路に分かれるように配置されている接続を並列(parallel)接続という。...

電気回路を構成する回路素子について説明する。 電圧源・電流源 電気回路へエネルギーを供給して電荷を移動させる電源として、電気回路理論では理想化された電源を2種類考える。一つは電圧源(voltage source)であり、回路の2部位間に電圧を供給するもので...

電気回路理論 第1章 電気回路の基礎第2章→ 電気回路(electric circuit)とは、電気が通る経路を指します。すなわち、電気が移動する通り道であり、電圧源から電流が流れて戻ってくる閉回路を形成するものです。この章では、電気回路理論を学ぶ前に必要...

前節で見た枝電圧ベクトルの転置行列を考える。これはvbT=(A′Tvn)T=vnT(A′T)T=vnTA′ であり、この式の両辺にibをかければvbTib=vnTA′ib(vv1v2v3)(ii1i2i3)=vnTOiv+i1v1+i2v2+i3v3=0 となる。すなわち、各枝電流と枝電圧の積の和は0になる。一般化して書け...

この節ではグラフ理論の基礎で学んだ事柄を用いて、電気回路の行列表示について説明し、また節点解析法との関連について述べる。 枝電流と接続行列 回路のある節点に接続する枝の集合はひとつのカットセットをなす。なぜならば、回路をその節点とその他の...