この記事では、並列回路の電圧降下とは何かを見つけるために使用できるさまざまな方法について説明します。

さまざまな方法を使用することにより、次のような並列回路の電圧降下を見つけることができます。

• キルヒホッフの電圧法則（KVL）
• キルヒホッフの現行法（KCL）
• 節点解析
• 現在の部門
• 重ね合わせの原理

キルヒホッフの電圧法則（KVL）

ドイツの物理学者グスタフ・キルヒホフは、回路電圧のよりアクセスしやすい分析のために、1845年にキルヒホッフの電圧法則を導入しました。

キルヒホッフの電圧法則によれば、特定の単一方向に向かう閉道での電圧降下または電位差の全体的な代数和はゼロに等しくなります。 この法則は、エネルギー保存の法則に基づいています。

キルヒホッフの電圧法則を使用して潜在的な降下を取得する手順：

• 閉ループまたはメッシュ内の特定の電流方向を想定します。 電流の方向は時計回りまたは反時計回りに取ることができます。
• 今、 現在の方向に移動しながら、各要素の両端の電圧降下を定義します 閉ループまたはメッシュ内の各要素の符号規則を考慮しながら。 
• 各要素の電圧降下を考慮して、キルヒホッフの電圧法則の式を記述します。 正しい電気的符号の規則を使用して、ループ内の各要素の両端のすべての電圧降下を追加します。

キルヒホッフの現行法（KCL）

キルヒホッフの現在の法則は、どの電気回路にも適用できます。 要素が線形、非線形、アクティブ、パッシブ、時不変、時変などであるかどうかには依存しません。

キルヒホッフの現在の法律は、電荷保存則に基づいています。 キルヒホッフの法則は両方に適用できます AC 及び DC回路。 電気ネットワークノードポイントでのキルヒホッフの現在の法則によれば、そのポイントまたはノードで出会う電流の代数和はゼロに等しくなります。 

キルヒホッフの現行法を使用して潜在的な降下を取得する手順：

• 個々のブランチを個々の電流で平準化する I1 + I2….+ などの特定の方向の時計回りまたは反時計回りで、ループ内の各要素の電圧降下と抵抗を想定し、要件としてそれらを平準化します。 
• 各ループのパラメータの既知の値を使用することにより、並列回路の組み合わせの任意のノードまたは接合部での未知の電圧降下を見つけることができます。
• オームの法則を適用して、ループの各要素の電流-電圧と抵抗を関連付けます.
• 最後に、未知の値を解きます.

注意： ネットワーク中 回路解析 レベリングでは、すべてのネットワークジャンクションが異なる数字またはアルファベットを使用します。 方程式を作成するときは、常に従来のネットワーク符号に従って電流と電圧の極性の方向を考慮してください。 計算時には、簡単で迅速な解決に必要なループのみを含めてください。

KCLは常に閉じた境界に適用されます。

節点解析

節点解析は、キルヒホッフの現在の法則（KCL）とともにオームの法則を適用したものです。

ノード電圧解析は、キルヒホッフの現在の法則を適用して、各ノード間の未知の電圧降下を検出します。 この方法は、最小数の方程式を使用して未知のノード電圧を決定し、並列回路の組み合わせに最適です。

ノード電圧解析は、電気回路の各ノードの電圧を見つけるためのより簡単な方法を提供します。 分岐の数が多い場合、節点解析法では方程式の数を増やして複雑にすることができます。

この方法では、ネットワークの1つのノードがデータムまたは参照ノードまたはゼロポテンシャルノードと見なされます。 方程式の数は、各独立ノードの「n」個に対してn-XNUMXです。

節点解析の手順:

• すべての電圧源を変換して回路図を再描画します ソース変換法を使用して比例電流源回路に変換します。
• 数字の文字ですべてのメモを平準化し、他のノードの参照として使用するノードを選択します （これはデータムまたはゼロポテンシャルノードと呼ばれます）
• 方程式を書く 基準ノードを基準にして、各ノードに流入または流出する電流の方向を考慮することによって。
• 方程式を解いて、未知のノード電圧または未知の分岐電流を取得します。
• 可能であれば、電圧源に接続されている参照ノードとしてノードを選択します。
• オームの法則を使用して、ノード電圧の観点から抵抗電流の関係を表現します。

電圧源を使用した節点解析：

• スーパーノード フォーメーションは、形成できる特定のタイプのノードです。
• スーパーノードは、電圧源がXNUMXつの非基準ノード間に接続され、任意の要素と並列になると形成されます。
• スーパーノードでは、KVLとKCLの両方を適用する必要があります。
• スーパーノードには独自の電圧はありません。

現在の部門

並列の組み合わせでは、各分岐の両端の電圧は同じになりますが、各分岐を流れる電流は、分岐の全体的な抵抗に応じて異なる場合があります。

分流の法則は、ノートンの定理によって回路を解くアプリケーションです。 並列回路 ブランチの全体的な抵抗に反比例します。

使用することにより 分流回路 原則として、任意の要素の両端の未知の電圧を決定できます。

現在の分割原理：

V_R1 = V[ R₁ /（R₁+ R₂+ R₃+……+ R_n)]

V_R2 = V[ R₂ /（R₁+ R₂+ R₃+……+ R_n)]

................................................

................................................

V_Rn = V[ R_n /（R₁+ R₂+ R₃+……+ R_n)]

V_R1 =IR₁ ……。（4）

V_R2 =IR₂ ……。（5）

V_R3 =IR₃ ……。（6）

V=V_R1 + V_R2 + V_R3

したがって、

V = 私 (R₁+ R₂+ R₃)

I= V / (R₁+ R₂+ R₃)

V_R1 = V[ R₁ /（R₁+ R₂+ R₃)]

V_R2 = V[ R₂ /（R₁+ R₂+ R₃)]

V_R3 = V[ R₃ /（R₁+ R₂+ R₃)]

分流の問題の例：

与えられた図では、互いに並列に接続された1つの抵抗器があり、R1の両端の電圧はV2、R2はV3、R3はVXNUMXです。

V = 私 (R₁+ R₂+ R₃)

I= V / (R₁+ R₂+ R₃)

V_R1 = V[ R₁ /（R₁+ R₂+ R₃)]

V_R2 = V[ R₂ /（R₁+ R₂+ R₃)]

V_R3 = V[ R₃ /（R₁+ R₂+ R₃)]

重ね合わせの原理

回路が複数の電源で設計されている場合は、重ね合わせの原理を使用できます。

重ね合わせの原理によれば、線形回路内の任意の要素の両端の電圧は、回路内にXNUMXつ以上の独立したソースがある場合に、XNUMXつの独立したソースのみが印加されたときの要素の両端の電圧の代数和です。

任意の回路で重ね合わせの原理を使用する手順：

• XNUMXつのソースを除くすべてのソースを切断します そして、回路内のXNUMXつのアクティブなソースのみによる出力電圧または電流を見つけます。
• 個々のソースごとに上記のステートメントを繰り返します.
• 最後に、極性または正しい電気的符号の規則を考慮して、すべての要素の電流と電圧の全体的な合計を見つけます。

閉ループ内に「n」個の要素があり、互いに直列に接続されていると仮定します。 各要素の電圧降下は、V1、V2、V3…+Vn として平準化されます。

並列回路の電圧降下を見つける方法

要素の並列の組み合わせは、次のように定義できます。 電圧降下 または、XNUMX点間で接続された各分岐間の電位差は同じです。

並列回路の分析：

• 並列組み合わせのすべての分岐での電圧降下は、電圧源と同じです。
• オームの法則を使用して、回路の各分岐を流れる電流を決定します。
• キルヒホッフの現在の法則を使用して、回路を流れる総電流を調べます。
• 節点解析法は、KVL、KCL、およびオームの法則の適用に基づいています。
• 必要なすべての回路パラメータを平準化します。

• 回路のすべてのノードには、1、2、3、および4という名前が付けられています。
• 次に、参照ノードとしてXNUMXつのノードを選択します。

• 次に、回路のすべての分岐に電流の流れを割り当てます。
• 各ノードの電圧を割り当てます。

ノード2でキルヒホッフの現在の法則を適用し、次に 

V-IR1-IR2-IR3=0.

I=VR1+R2+R3=12.00V1.00Ω+2.00Ω+3.00Ω=2.00A

最後に、すべての方程式を解いて、必要なポテンシャルを取得します ドロップまたは電圧 ポイントまたはノードにドロップします。