鳳・テブナンの定理

私は当然日本人なので、鳳・テブナンの定理の用語を好んで用いる。Thevenin's theoremを使う機会はアナログ回路エンジニアにとって実践で使用する機会は意外に少ない。

使用する場合の代表例の一つが、不平衡ホィートストンブリッジの中点電圧間の抵抗RLを接続したときの電流値を計算するときに使用する。テブナン定理を2回使用して,2つの脚の電圧と、内部抵抗に変換する。その後、2つの電圧源と直列になる3つの抵抗をオームの法則で解く。この方法によれば、この問題を1分間で数値計算できる。

不平衡ホィートストンブリッジの中点間を流れる電流の大きさを計算することは、ブリッジの平衡状態の検出感度を計算する上で避けて通れない。しかし、この問題を、オームの法則とキルヒホッフの法則で一般解を計算すると30分では厳しい。

テブナンの内部抵抗の概念は、例えば、トランジスタ増幅器の出力抵抗の概念に繋がる。テブナン定理の意味を理解しておれば、トランジスタ増幅器の出力抵抗やその負荷効果を簡単に計算できる。

しかし、定理の証明過程をきちんと述べた本は非常に少ない。一度でも証明過程を理解して辿ってあれば応用が利く。納得したら忘れても良いが、回路理論の定理など納得する過程を経験しなければ、自信を持って使うことはできないと思う。

自分がきちんと納得していない理論なり手法を振り回しても、自分にとっての進歩はない。工学は先人の知恵を検証しながら使うべき技術である。自分がそれなりに辿って納得した手法を駆使し、その上で発展させることが工学者の使命であると思う。

今の時代、納得して理解して技術を活用する教育が希薄ではないかと危惧している。論理思考の連鎖でひとつの技術を教える時間が足りないのだ。

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