電圧源と電流源の等価変換

電圧源と電流源を等価変換してみます。

これが内部抵抗を含む電圧源と電流源でした。
これらが等価となるための、電圧値と電流値と内部抵抗の関係は以下。

これが正しいかどうか、実際に計算してみます。

回路に抵抗をつなげてみます。
つなげた抵抗に流れる電流が等しければ、この電源は等価といえそうです。
証明にはなりませんが。

電圧源に抵抗をつないだ場合の計算。
内部抵抗と負荷抵抗の合成抵抗に電圧源を接続しているイメージで計算しています。

電流源に抵抗をつないだ場合の計算。
内部抵抗にかかる電圧と、負荷抵抗にかかる電圧が等しいというイメージで計算しています。

上のふたつの電流値を比較すると？
先に与えた等価の条件を満たしていれば、両者の電流は等しくなります。

電源と抵抗からなるどんな回路も、電圧源と内部抵抗で表現できました。
これをテブナンの定理といいました。

この出来あがった回路を、更に電流源バージョンに等価変換してみます。

今、「電源と抵抗の複雑な回路」→「電圧源と内部抵抗」→「電流源と内部抵抗」というプロセスを踏みました。

ですが。
「電源と抵抗の複雑な回路」→「電流源と内部抵抗」と、いきなり変換することもできて。

こちらは、「ノートンの定理」と呼ばれます。