1８回目　単相３Wの電流の向きについて・・
ーーー例題ですーー
1図、の単相３W（１００/200v)回路において５Ωと
２０Ωの抵抗を接続した（１図のとうり）。各線電流を求めよ。　　
　　これが問題です。
ーー
この項では　「電圧と電流の向きについて」の考え方を基
に説明します。
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この回路は変圧器の2次側の回路で、単相３W
（１００/200v)回路と認識できます。
一般的には、中性線（真ん中の線）はB種接地として対地と
接続しますが、この回路では
中性線（真ん中の線）は接地されないので非接地の回路
になっています。あれこれ電流の向きなど考えなくても
解答が可能ですが、もう少し高度な問題には下記の
ような考察が必要ですので、あえて　お付き合い下さい。
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では、、順に解答をしていきます・・・
題意で１図が与えられていますので、２図で・・
電位の基準を点b（０v）を決めます。点nが電位１００v、
点aが電位２００vになります。従って電源の
向きを２図のごとく決定できます。２図ですﾖ・・
　Vanは電位、点a(200v)から電位、点b（１００v)を差し
引くと１００vでなおかつ点aが高いので
Van（Vnaではｲｹﾏｾﾝ）となり矢印が上に向きます。
同じ考え方でVnb、Vab の矢印も上向きになります。
この矢印を正の方向とします。

一方　負荷側のﾋﾟﾝｸのVa’n’、Vn’b’、Va’b’も電源側と
同じ考え方で、矢印が上向きになりこの方向を「正」の方向
とします。
　このVa’n’、Vn’b’、Va’b’は電圧降下と言い電源の
矢印と同じ向きとなります。状況によっては端子電圧など
と言う場合もあります。

次は電流の向きですが、負荷の端子側の点a'と
点n'は点a'が高いので電流I1の向きは上の方から降り
てきます（但し点n'までです）。

続いて点n'から点b'を通過して電源に戻る電流I2も同様に
電位の高いn'から下に降りてb'、 bへとながれていきます。
　中性線の電流の向きは　電源側から流れると考えて矢印
を決めます。それぞれの矢印の向きを電流の正の方向とします。
（電流の向きは、電源の電位の高い所から、負荷側に流れて行き
ます　又電流は負荷の端子電圧の向きに逆らう方向に流れると
考える事もできます）＞＞＞ここの言い回しはじっくり２図を
見ながら検証して下さい（暗記する必要はさらさらないんですﾖ）

では　２図ですﾖ・・
一応　回路の大まかな所をつかんだので、電流の値を求め
ます。
E=IR　の式から　I1=２０A　　I2＝５Aになります。
　次は中性線の電流Inですが、点n'に注目して下さい。
点n'にながれ入んで来る電流はI1とInです。また　点n'
からながれ出る電流はI2です。即ち　点n'で　I1+In=I2
となります。
I1+In=I2 又は　移項して I1+In-I2=0　にもなります。
ーーーー　ﾎﾟｲﾝﾄです　ーーーー
I1+In=I2 を言葉で言えば　
「流入する電流の和と流出する電流の和は等しい」　
　　　ここは　ﾎﾟｲﾝﾄになります。
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これは、「ｷﾙﾋﾎｯﾌの法則」にありますが、なんの事はあ
りません。回路を見れば当然の事です。
　さてInですが、、点n' で　I1+In=I2　ですので値を
代入して、、２０A＋In＝５A　　　In=ー１５Aとなります。
In=ー１５A　（ﾏｲﾅｽの値とは　ﾅﾝｼﾞｬ　と言うことに
なりますが・・両辺にー１を乗ずれば、、ーIn=＋１５A　
となり、Inの方向は表示されている反対の方向で電源側
に向かう１５Aと言うことで解釈します。　
この様に解答すれば別の問題にも対応できますので、
この際に是非ﾏｽﾀｰして下さい。　
ーーーーー次は　３図です
少し異なる解答法です。２図と殆んど同じですが・・・・
電流I1は電源から　a、a'、n'、n を流がれると考えます。又
電流I２は電源から　n、n'、b'、b　を流がれると考えます。
おのおの　青と茶の矢印で表示してあります。
　この中性線の電流は一時保留として、最後に検証します。
I1＝２０A、I2＝５Aになります。
中性線の電流はこの　I1＝２０AとI2＝５Aがそれぞれ反対
に流れますので、差し引くと１５Aになります。
方向は　n'から　n への矢印となります。

＝＝＝自分としては後者（３図）の解答法がｼｯｸﾘいきま
すが、理論づけて、解答に至れば方法論はなんでも
良い訳です。

この項では　「電圧と電流の向きについて」の考え方を基
に説明しましたが、単相３Wの問題、２電力計での三相の
電力を計測する問題、変圧器のV結線の問題等（後、後　
検証の予定です）では特に重要と考えますので、
是非ﾏｽﾀｰをお勧めします。

つづく

　

1８回目 単相３Wの電流の向きについて・・

1８回目　単相３Wの電流の向きについて・・