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未熟な左手が作った臨床工学技士国家試験の電気回路に関するよりぬきノートです。 誤りがございましたら、ご連絡下さい。
電流は、電圧に比例し、抵抗に反比例して流れる関係の法則 オームの法則
≪直列接続≫
抵抗が直列に接続された場合、合成抵抗は、個々の抵抗値の足し算となる。
≪並列接続≫
抵抗が並列に接続された場合、合成抵抗は、個々の抵抗値の逆数の足し算となる。 抵抗
並列回路内では、抵抗の大きさに反比例して電流は、分流される。 ちなみに、直列回路内では抵抗の大きさに無関係に流れる電流は一定(同じ)。 I= I1= I2 電流
直列回路内では、抵抗の大きさに比例して電圧は、分圧される。 ちなみに、抵抗が1つずつ並列に並んだ回路では抵抗の大きさに無関係に抵抗にかかるは電圧は、同じ。 V1= V2 電圧
≪キルヒホッフの第一法則(電流則)≫
ある点に流れ込んだ電流の合計と流れ出た電流の合計は等しい 点A : I2=I3+I4
≪キルヒホッフの第二法則(電圧則)≫
閉回路(ループ)内の電圧降下の合計と電源電圧(起電力)の合計は等しい 電流の方向を時計回りと仮定 ループ@ : V2+V3=V1 ⇔ (I2・R2)+(I3・R3)=V1 ループA : V4+V5=V3 ⇔ (I3・R3)+(I4・R4)=V5 外周ループ : V1−V5=V2+V4 ⇔ V1−V5=(I2・R2)+(I4・R4) V5は、仮定した電流の流れる方向とは逆でるため、マイナスの起電力となる。
2個の電源を含む(a)の回路の電流I [A]は、1個の電源を含む(b)及び(c)の回路の電流I '[A]とI” [A]を加えたものと等しい。
≪使い方≫
抵抗R3にかかる電流I [A]の電流値を求めたい場合
重ねの理より、1つの電源を含む2つの回路に分解できる。
重ねの理より、I '[A]とI” [A]を加えたものが、電流I [A]となるため、 このような回路の電流値を求める場合、重ねの理を使うことでキルヒホッフの法則の連立方程式を計算するよりも簡単に解くことができる。
図(a)に示す回路の電流I [A]を求めたい場合 図(b)のように抵抗Rを切り離した部分に現れる電圧をVtとし、図(c)のように電源をショート(短絡)させ、抵抗Rを切り離した部分からみた合成抵抗をRtとすれば、図(a)の回路を(d)のように置き換えることができ、電流I [A]は、 となる。 ちなみに、図(b)の電圧Vtと図(c)の合成抵抗をRtは、
下記図のように4個の抵抗をそれぞれの四辺に接続し、電流計、電源を組み合わせた回路をブリッジ回路という。
≪ブリッジ回路の平衡条件≫
ブリッジ回路において、A−B間の電位が等しくなり、電流計がゼロ(電流値が0 [A])を示す条件をブリッジ回路の平衡条件という。 抵抗をタスキ掛けした値が等しい時にブリッジ回路の平衡条件が成り立つ。
電気が単位時間当たり(通常1秒間)にする仕事量を電力という。 電力量は、電圧V[V]と電流I [A]の積で表される。 電力