【直流回路の基本】 電圧源と電流源の接続方法の注意点

電気電子

電気電子系は難しいイメージを持たれがちですが、基本から順番に抑えていけばそれほど難しくはありません。
どんな分野にも言えることですが、最初はよくわからないものですから。
本記事では、電気初心者の方でもわかりやすいように、順を追って説明していきます。
じっくり学んでいきましょう!

今回は、「電圧源と電流源の接続方法の注意点」についての説明です。

1.ポイント

電圧源の並列接続

電圧の異なる電圧源だとショートして故障の原因になる。

電流源の直列接続

電流源が正常に動作しなくなる。

2.電圧源を並列接続した場合

図1のように全く同じ電圧源(内部抵抗r)を並列に繋いだ場合、端子電圧はEになります。
この繋ぎ方は問題ありません。

図1

問題になるのは、電圧が異なる電圧源を並列接続した場合です

図1の電圧源を片方電圧が異なるものに変更したとします。
電圧源は内部抵抗rが非常に低いです。
電流抵抗の小さい方に流れますよね?
なので、端子に負荷を繋いだとしても並列接続されている電圧源側に電流が流れてショートしてしまいます。

別の抵抗を挟んだり、直列に繋ぐ分には問題ありません。

3.電流源を直列接続した場合

電圧源は電圧の異なるもの同士を並列接続してはいけませんでした。
それに対して、電流源は電流の異なるものに関わらず直列接続してはいけません。

電圧源同様問題になるのは内部抵抗です。
図2は電流源を直列に接続したものです。

図2

電流源は内部抵抗rが非常に高いです。
つまり、電流源同士を直列に繋いでしまうと内部抵抗を避けてもう片方の電流源にしか電流が流れることができる経路が無くなります
その為、電流源として正常に動作しなくなってしまいます。

並列に繋ぐ分には問題無いです。
電流Iの電流源を並列接続すると電流2Iの電流源と同じにみなせます。

電源同士を接続する場合は内部抵抗を考慮すると覚えておきましょう。

以上、「電圧源と電流源の接続方法の注意点」についての説明でした。


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