A-8 図に示す四端子回路網において、各定数(A、B、C、D)の値の組合せとして、正しいものを下の番号から選べ。ただし、各定数と電圧電流の関係式は、図に併記したとおりとする。
さあ、四端子回路網の問題ですが、嫌ですね〜
基本的には、問題文中にある
を使って解いていくのですが、
まず、を開放(オープン)させましょう!
ん!?という感じですが、開放はイメージとして導電路を取っ払って空気と接続させちゃうようなもんです。まさに開放って感じなのですが、この状態は非常に電流が流れにくいです。
なぜなら導電路取っ払ってるので、むしろ電流は流れないし、抵抗は無限に大きいようなものです。
つまり、が開放であれば、そこに流れ込んでいるはになります。
さあ、がであれば、最初の上の式は
ですので、
になります。
ここで、改めて問題中の図を見直すととは次のように表せます。
(電車内で書いたのでガタガタです…)
ここで、直列ですので同じ電流値が抵抗とコイルに流れます。つまり、電圧の比が抵抗値の比になる訳です。
コイルと抵抗の合成抵抗は、直列であれば足し算です。
すなわち、
になります。
また、最初の式の下の方は、がであれば
になります。
次に、を短絡(ショート)させましょう!
短絡は開放の逆で、めちゃくちゃ電流が通りやすい導電路を追加したようなイメージです。なので、抵抗成分はのようなものですから、電圧は掛かりません。
つまり、がになります!
ここで、がであればに掛かる電圧もになりますので、電流が流れません。
つまり、電流は分岐しないので
になります。
詳しくは、こちら参照です
先ほどと同様にがであれば、
ここで、先ほどとは異なり、はコイルのみに掛かります。抵抗には電圧なので。
さあ、最後に最初の式の下の方ですが、がならば
もうお分かりの通り、
です。
答えは、4です!(いえーい)