テブナンの定理とは

正解：B. Vth = 4 V、Rth = 2.4 kΩ

Vthは出力端子を開放したときの電圧で、10 V × 4/(6 + 4) = 4 Vです。Rthは電圧源を短絡して出力端子から見た抵抗で、R1とR2が並列になるため 6 × 4/(6 + 4) = 2.4 kΩです。この等価回路に負荷RLをつなげば、流れる電流は 4 V/(2.4 kΩ + RL) と簡単に計算できます。電流源を含む回路では、Rthを求めるときに電流源を開放します。

正解：B. 5 − j5 Ω

解き方1(並列の公式): 電圧源を短絡すると、出力端子から見て R と ZC = −j10 Ω が並列なので、Zth = R ZC/(R + ZC) = (10 × (−j10))/(10 − j10) = 5 − j5 Ω です。解き方2(アドミタンスの和): Y = 1/10 + 1/(−j10) = 0.1 + j0.1 S なので、Zth = 1/Y = (0.1 − j0.1)/0.02 = 5 − j5 Ω です。等価電圧は開放電圧で、分圧から Vth = 10 × (−j10)/(10 − j10) = 5 − j5 V ≈ 7.07∠−45° V になります。直流と同じテブナンの定理が、インピーダンスとフェーザを使えば交流でもそのまま使えます。