オームとキルヒホッフの法則

たぶん小学校の理科でオームの法則を体験し、中学校の数学で符号のある式の扱いを習う。そして、高校物理の終わりにキルヒホッフの法則を習っている。

しかし、記号のままキルヒホッフの法則を使って式を立てる段階で＋、－の符号をとても間違いやすいのだ。3つくらい以上のループのある回路だと、抵抗のところで電圧の向きと電流の向きを同じ向きに取らざるを得ない場所が出てくる。ここで、Ｖ＝-ＲＩなる符号付オームの法則を使えないと、符号を間違う。

また、電圧源は乾電池と異なり、電圧源を充電する方向にも電圧源から電流が流出する方向もある。乾電池の逆接続は小学校の理科でやってはならない結線だとしっかり教育されている・・・。あるとき1.5Ｖの電源を3個、反対向きの電源マークを1個逆向きに接続した図を示したら、家族全員から猛反発。お父さんは＋3Ｖといわせたいのだろうが、そんな繋ぎ方ないよ。問題が悪い！悪い！と総スカン。

トランジスタ回路を解くときに使う電流源も難所だ。負荷条件に依存しないで強制的に一定電流を流す仮想の電源である。

オペアンプ回路あるいはトランジスタを含む回路で、入力と出力の関係式を学生あるいは新人に求めさせるとき、かなりの割合で符号間違いが発生する。ここをクリアしないと回路定数を求める設計計算ができないのだが。

私は数学的センスがないので、若い頃は簡単な回路でもすごく時間がかかった。そして、いまでも一生懸命注意しないと、すぐ符合を間違える。

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