【基礎から学ぶ直流回路】 基準点による電位の変化

電気電子
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基本的に”イメージ”を意識した内容となっておりますので、基礎知識の無い方への入門向きです。
じっくり学んでいきましょう!

今回は、「基準点による電位の変化」についての説明です。

基準点による電位の変化

あくまでGNDが0[V]になる。

基準点による電位の変化

図1のような回路があったとします。

図1

なんか変なところにGNDが繋がっていますよね。
この場合、2kΩ抵抗と3kΩ抵抗の両端の電位がどうなるかわかりますか?
おそらくよくわからなくなる人が多いのではないでしょうか?

この場合、注意するべき点はただ一点です。

あくまでGNDが0[V]です。
電源のマイナス側は0Vとは限らないのです。

では、実際にどうなるのか解説していきますね。

まず、GNDが変なところに繋がっていない場合の2kΩ抵抗と3kΩ抵抗の両端の電位差(各抵抗での電圧降下)を求めましょう。

オームの法則から、回路全体に流れる電流は10[V]÷5[kΩ]=2[mA]です。
なので、2kΩ抵抗は2[kΩ]×2[mA]=4[V]、3kΩ抵抗は3[kΩ]×2[mA]=6[V]。
これが2kΩ抵抗と3kΩ抵抗の両端の電位差です

このタイミングでGND(基準点:0[V])について考えます。

あくまでこのGNDが0[V]です
なので、2kΩと3kΩの中間地点は0[V]になります

2kΩ抵抗と3kΩ抵抗の中間が0[V]で、2kΩ抵抗の両端の電位差が4[V]、3kΩ抵抗の両端の電位差が6[V]です。
その為、この回路の電位の関係を整理すると図2のようになります。

図2

見慣れていないと違和感がすごいと思いますが、考え方はこれで合ってます。
どこが0[V]なのかしっかり考えましょうね。

以上、基準点による電位の変化についての説明でした。


【基礎から学ぶ直流回路】

◎電気回路の基礎 ~そもそも電気回路とは?
◎同じ[V]という単位に対して量記号が”E”と”V”に分かれている理由
◎回路図の描き方 ~初心者は知っておきたい基本的なルール
◎抵抗の基礎 ~種類やカラーコードの見方
◎直列接続の考え方

◎並列接続の考え方

◎抵抗と並列に導線を繋いだ場合の電流の流れ
◎基準点による電位の変化
◎導体の電気抵抗
◎キルヒホッフの法則
◎重ね合わせの理
◎テブナンの定理

◎ノートンの定理
◎テブナンの定理とノートンの定理の関係
◎ミルマンの定理
◎ブリッジ回路と平衡条件

◎ホイートストンブリッジ回路とメートルブリッジ回路
◎ブリッジ回路のΔ-Y変換
◎電圧源と電流源

◎電圧源と電流源を含む回路の考え方
◎電圧源と電流源の接続方法の注意点
◎電力とジュールの法則
◎チップ抵抗器の定格電力と外形寸法表記
◎最大電力 ~最小定理の考え方
◎複数の電源から供給される電力の割合

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