問題端子 a−b 間に、a−c 間 3 Ω、a−d 間 9 Ω、c−d 間 3 Ω、c−b 間 9 Ω、d−b 間 3 Ω の5個の抵抗を、ブリッジ状に接続した回路がある。a−b 間の合成抵抗 [Ω] として正しいものを選べ。
- a6 Ω
- b4.5 Ω
- c3.2 Ω
- d5 Ω
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正解:d. 5 Ω
正解は「5 Ω」。a, c, d を頂点とする Δ(3, 9, 3 Ω、合計 15 Ω)を Y に変換する。a 側は 3×9/15 = 1.8 Ω、c 側は 3×3/15 = 0.6 Ω、d 側は 9×3/15 = 1.8 Ω となる。残りは (0.6+9) = 9.6 Ω と (1.8+3) = 4.8 Ω の並列で 3.2 Ω なので、合計は 1.8+3.2 = 5 Ω である。「6 Ω」は誤り。6 Ω は c−d 間の抵抗を取り除いて (3+9)‖(9+3) と計算した値で、c−d 間の影響を無視している。「4.5 Ω」は誤り。4.5 Ω は c−d 間を短絡して 3‖9 + 9‖3 と計算した値で、c と d が同電位とは限らない。「3.2 Ω」は誤り。3.2 Ω は Y 変換後の並列部分だけの値で、a 側に直列に入る 1.8 Ω を加えていない。
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