小テスト04解答例

電気回路学Ｉ及び演習 (第 6 回)(2015.5.26)
quiz–A–9
【小テスト (その 04) 解答】
☆問題
直流電圧源 E および直流電流源 J を含む図の回路につい
C
て，以下の各問いに答えなさい．
1. 電圧 VR を求めなさい．
7C
9
2. 電圧 VJ を求めなさい．
7M
M
3. 図の破線内を等価な電流源で描き直した回路を示しなさい．
図
4. 3 で示した回路の内部抵抗に流れる電流を求めなさい．
※解答は，問題で与えられている量 (E, J, R) だけで表すこと．
(解答例)
1. 図の回路の場合，抵抗 R を流れる電流は電流源で決まり，それは J
C
である (解答図 (a))．電流と電圧の向きの関係に注意すると，オー
ムの法則より，
VR = −RJ
···
( 答)
9
7C
2. 次に，電流源の電圧は接続される回路により決定されるので，KVL
を利用して，
7M
M
ijk
E = VR + VJ
これと，VR の結果を組み合わせて，次の結果を得る．
VJ = E − VR = E + RJ
···
( 答)
9EC
C
3. 直流電圧源 E と内部抵抗 R は，直流電流源 E/R を用いて解答図
(b) のように描き直せる．
M
ilk
4. 解答図 (c) に示すように電流 I をとると，KCL より，
I=
E
+J
R
···
(答)
9EC
4 7M
C
M
itk
解答図
※配点: 各 1 点; 4 点満点．
［解説］
• オームの法則を使うときには，電流と電圧の向きの関係を常に意識しておくことが大切である．
• 電圧源の電流と電流源の電圧は，外部に接続される回路で決まる．したがって，電圧源の電流や電流源
の電圧を求めるには，外部の回路の電流・電圧を先に知る必要がある．
関連
一般に電子回路では，トランジスタの特性を表すために電流源を用いる．このため，問題のような電
圧源と電流源の両方が含まれる回路は，トランジスタを含む電子回路でよく見られる回路である．
例えば，定電流出力の充電器は，トランジスタなどを用いた電子回路で実現されている．問題の回路は，こ
のような充電器で二次電池を充電しているときの様子をモデル化した回路である．この回路では，E は二次電
池の起電力，J は充電器の出力電流，R は二次電池の内部抵抗を含む回路の抵抗を表している．

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