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重ね合わせの理

回路中に電源が2つ以上あるような回路の計算をするときに、

 

重ね合わせの理

 

を利用して回路計算をすると計算が簡単になる場合があります。

 

電源が2つ以上あるような回路とは、例えば、電圧源と電流源が混在しているような回路や、電圧源が2つ以上あるような回路のことで、次の図のような回路です。

 

電圧源と電流源が混在する回路の例

電圧源と電流源が混在する回路の例

 

電圧源が2つある回路の例

電圧源が2つある回路の例

 

それでは、重ね合わせの理を使って回路を解く手順ですが、基本的な手順は次のようになります。

 

①電源ごとに回路を分解する。

電圧源と電流源が混在している回路の場合は、電圧源だけの回路と電流源だけの回路それぞれに分解します。
このとき、例えば電圧源が2つ、電流源が1つの回路の場合は、電圧源2つもそれぞれの電圧源だけの回路に分解することに注意してください。つまりこの場合は、合計で3つの回路に分解されることになります。
また、分解された回路を書くときは、対象の電源を残して、それ以外の電源を電圧源のところは短絡、電流源のところは開放します。

 

②分解したそれぞれの回路で電圧、電流を求める。

分解したそれぞれの回路で電圧、電流を計算します。

 

③②で求めた電圧、電流を重ね合わせて元の回路の電圧、電流を求める。

②で求めた電圧、電流を重ね合わせると元の回路の電圧、電流が求められます。

 

以上が「重ね合わせの理」で回路を計算する基本的な手順になりますが、重ね合わせの理をイメージしやすいように図で描くと次のようになります。

 

重ね合わせの理の計算手順

 

回路を分解するときには「電流源は開放」、「電圧源は短絡」になります。
ときどき、逆にしてしまう方もいるので気を付けるようにしましょう。

 

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