電気回路学 I 及び演習 (web 公開:2014.5.27) QA–1 質問と回答 (その 1) 1 1.1 教科書の章末問題について 右上に 1-6 と書かれているプリントの問題 6 「教科書 p.14 の章末問題 (1·7) を解 け」について,教科書の略解を見ても解き方がよく分かりません.特に「対称性によ り CD 間には電流が流れない」というのがよく分かりません.解説を頂けないでしょ うか.(2014.5.1,メール;2014.5.2,回答) この手の問題は,立体のまま考えるのが一番なのですが,分かりやすいように, 下図左に示すように,問題の回路を平面につぶして考えます. 3 下手につぶすと,かえって回路の対 称性が見えなくなることがあるの で,注意が必要. 3 mn o F q F q E E 回路をつぶすと,回路の右側の部分がホイートストンブリッジになっていることが 分かります.回路の抵抗は全て同じ値なので,このブリッジは平衡していることがす ぐに確かめられ,CD 間には電流が流れないことが分かります.従って,検流計に相当 する抵抗(CD 間の抵抗)は切除可能となります.実際に切除すると,図の右のよう になり,直並列で計算できる簡単な回路に帰着されました.(この後の計算は各自で) 1.2 CD 間に電流が流れないことは,回 路の対称性から(ホイートストンブ リッジを使わなくても)示せますが, ここでは,既に知っているホイート ストンブリッジで考えます. 小テストについて 小テスト 04 の 2 番の IR の符号が負になっているのは,図 (b) の表記とは逆に流 れているからですか? IE R E VR VJ J E IR R (a) J (b) (2014.5.21,メール;2014.5.22,回答) 電気回路の小テスト 04 の 2 番の問題の解答例で,IR = −E/R と負号がついて いるのは,オームの法則によります.具体的には,問題で指定されている電流 IR と電 圧 E の向きが,オームの法則の標準的な向きとは異なっているためです. 講義でも強調したように,回路の電流や電圧の矢印には「実際の向き」と「測定の 向き」の意味があり,特に断りがない限り,回路の問題では矢印はすべて「測定の向 き」(=測定器を入れて測定する向き)を表しています. オームの法則については,資料 0-3 の説明,資料 0-5 の例題 2 を参照し て下さい. 電気回路学 I 及び演習 (web 公開:2014.5.27) QA–2 簡単な回路を除き,電流や電圧の「実際の向き」は,問題が解かれた後に初めて分 かります.ですから, 「測定の向き」に基づいて問題を解こうとしているときに, 「電圧 の向きがこっちで電流は実際にはこちらに流れているはず」となどと考えだすと,混 乱の元になりますので注意して下さい.「実際の向き」と「測定の向き」を混ぜて考 えてはいけません. 1.3 その他 少しでも講義に遅れるとその講義は欠席扱いになりますか?(2014.4.15,メール; 2014.4.15,回答) 「電気回路学I及び演習」の出席の件ですが,第 1 回講義のガイダンスで説明し た通り,ある程度(15 分ぐらい)遅れると「遅刻」扱いです.遅刻は,入室した時刻 でリニア(直線的)に出席の値を減少させます.具体的には, 出席 = 1.0 30 分遅刻 = 0.66 1時間遅刻 = 0.33 といった具合です.この数値を使って出席率を算出します. 問題を解いて得た「測定の向き」に 基づく電流や電圧と「実際の向き」 との関係は,得た答えの符号に含ま れる.
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