【電験3種理論】平成9年(問5)直流回路単元の解説

電験3種過去問マスター
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こんにちは!電気資格コンサルタントのでんますです!

今回は電験3種理論の直流回路単元の問題解説をしていきます。

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【電験3種理論】平成9年(問5)直流回路単元の解説

【問題難易度】レベル3(電験3種レベル)

【必要な知識】定電流源、重ね合わせの理、オームの法則、分流計算など

図のような直流回路において、3[Ω]の抵抗を流れる電流[A]の値として、正しいのは次のうちどれか。

(1)0.35 (2)0.45 (3)0.55 (4)0.65 (5)0.75

この問題は重ね合わせの理を使って電流を合成させることで答えを求めることができます。

回路は電圧源のみを基準とした回路と、電流源を基準とした回路の2つを作ることができますので、その回路をまず考えてみましょう。

まずは電圧源を基準としたこちらの回路になります。

この回路ですと、普通にオームの法則を使うことで全体に流れる電流がわかります。

$$R0=3+5=8[Ω]$$

$$I1=\frac{4}{8}=\frac{1}{2}=0.5[A]$$

次に電流源を基準とした回路を作ってみます。

電流源からの電流はそれぞれ3Ωと5Ωのところに分流するので、分流の公式からそれぞれ何アンペア流れるかが計算できます。

$$I1’=2×\frac{5}{3+5}=1.25[A]$$

以上2つの電流を合成することで答えが導き出せます。

このとき、回路を見てみてもわかる通り電流の向きがそれぞれ違いますので、この点についてもよく確認することが大事です。

今回は電圧源からみた数値で計算してみると、次のようになります。

$$I=0.5-1.25=-0.75[A]$$

計算結果としてはマイナスですが、電流の絶対値としては0.75となります。

よって、答えは(5)の0.75Aとなります。

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