電気回路・電磁気の基礎
起電力10 Vの電圧源V1が抵抗R1 = 10 Ωを通して節点Aに、起電力5 Vの電圧源V2が抵抗R2 = 10 Ωを通して同じ節点Aに接続され、節点Aとグラウンドの間に抵抗R3 = 10 Ωがある。2つの電圧源の負極はグラウンドにつながっている。節点Aの電圧はいくらか。
- A7.5 V
- B5 V
- C約3.3 V
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正解：B. 5 V
重ね合わせの理を使い、電圧源を1つずつ考えます(もう一方の電圧源は短絡)。V1だけのとき、R2とR3の並列は5 Ωなので、節点Aは 10 V × 5/(10 + 5) ≈ 3.33 Vです。V2だけのときも同様に 5 V × 5/(10 + 5) ≈ 1.67 Vです。合わせて 3.33 + 1.67 = 5 V で、R3には 5 V/10 Ω = 0.5 A が流れます。重ね合わせの理は線形回路で成り立ち、電力のような2乗の量には直接は使えません。
- A. 7.5 VはR3がないとしたときの節点Aの電圧です。
- B. 正しい。3.33 V + 1.67 V = 5 Vです。
- C. 約3.3 VはV1だけによる電圧で、V2による約1.67 Vを足していません。