電気の世界においては様々な法則や定理があります。
なかでも代表的なのが「オームの法則」ではないでしょうか？
これは整備士じゃなくても知っていると思います。
しかし、調べるといろいろとあるものですね
クーロンの法則
キルヒホッフの法則
ファラデーの法則・レンツの法則
フレミングの法則
ミルマンの定理
テブナンの定理
ガウスの定理
重ね合わせの理
アンペア周回積分の法則
ビオ・サバールの法則
キルヒホッフの法則
ファラデーの法則・レンツの法則
フレミングの法則
ミルマンの定理
テブナンの定理
ガウスの定理
重ね合わせの理
アンペア周回積分の法則
ビオ・サバールの法則
もちろん、フレミングの法則くらいは知っていますが、名前だけは聞いたような気がするが内容は全く知らないとういものや、聞いたことさえもないというものが多く有ります。
電気回路ではオームの法則以外で有名なのが「キルヒホッフの法則」のようです。
といっても整備士にとっては一般的じゃないですよね。
ただ、整備士は「キルヒホッフの法則」ということで勉強をしていないのですが、実は意識しないままこの法則を使っています。
しかし、整備士では勉強しない法則ですが、電気関係の試験を受ける人は必ず勉強すると思います。（高校の授業でも習うかもしれません）
実は、私のデーラー時代の後輩が電気店をやっていまして、電気工事もやっているのですが、電気工事士の資格を持っていないまま他の人の名前を借りてやっていました。
もちろん、何度か試験を受けたそうですが受からなかったようです。
それじゃ、まずいだろうということで8年ほど前に「俺も受けるからお前もいっしょに受けよう」ということで二人で勉強をしました。（実務経験不要です）
一応、2人とも合格しまして私も第２種電気工事士の資格を持っています。
もちろん、私はペーパー電気工事士ですので実際の作業はできません。(^^)
その時に「キルヒホッフの第１、及び第２法則」を勉強しました。
どういったものかと簡単に言いますと、第１法則は「電気回路の任意の点に流れ込む電流と、流れ出す電流の和は同じである」というものです。
当たり前のことですが、次の回路のＡ点においては次のことが言えます。
上の回路では、10Ａでの電流が流れ込んで、10Aの電流が流れ出ていきます。
下の回路では、5Aと5Aの電流が流れ込んで、10Aの電流が流れ出ていきます。
ともに、流れ込む電流と流れ出す電流の総和は等しいということです。
これが「キルヒホッフの第１法則」です。
前回の記事に書いた「④直列回路の電流は全て等しい（並列回路電圧は抵抗に反比例）」がこの第１法則に当てはまると思います。
今回の問題の問１も問２もこの第1法則使って解いています。
（前回の記事の解説文の赤字部分）
キルヒホッフの第２法則は「「閉回路内の起電力の和とその閉回路内の電圧降下の和は等しくなる」というものです。
これまた当たり前のことですが、電源電圧と回路の負荷にかかる電圧の和は同じです。
たとえば、上の回路のように電源電圧が12Vで、負荷Aが3Ω、負荷Bが9Ωの場合、負荷Ａに３Ｖ、負荷Ｂに９Ｖの電圧がかかります。
この時、負荷AとBをあわせた電圧は12Vで、これは電源電圧の12Vと同じということです。
これが「キルヒホッフの第２法則」です。
前回の記事に書いた「⑤並列回路の電圧は全て等しい（直列回路の電圧は抵抗に比例）」がこの第2法則に当てはまると思います。
通常、これまた意識しないで使っていると思いますし、今回の問題の問１も問２もこの第2法則使って解いています。
（前回の記事の解説文の青字部分）
問３はこの２つの法則を元に解いていきます。
ただし、E1を電源として流れる回路を回路１とし、回路１に流れる電流をＩ1とします。（赤線）
また、E2を電源として流れる回路を回路２とし、回路２に流れる電流をＩ2とします。（緑線）
Ｉ1とＩ2の両方が流れる回路の電流をＩ3（緑及び赤線の両方がある）とします。
このI１、I２、I３は「キルヒホッフの第１法則」により、次の式が成り立ちます。
Ｉ1＋Ｉ２＝Ｉ３ ・・・・・①
また、それぞれの抵抗にかかる電圧（電圧降下）は、オームの法則によって「その負荷の抵抗×その負荷に流れる電流」によって求められます。
このことを元にE1とE２を電源電圧とする回路を別々に考えます。
まず、E1を電源とする回路では、電流I１が抵抗R1に流れ、電流I3が抵抗R3に流れます。
同じように、E２を電源とする回路では、電流I２が抵抗R２に流れ、電流I3が抵抗R3に流れます。
これらを「キルヒホッフの第２法則」にあてはめると、次の式が成り立ちます。
第２法則
回路① Ｅ１＝Ｉ３×Ｒ３＋Ｉ１×Ｒ１ ・・・・②
回路② Ｅ２＝Ｉ２×Ｒ２＋Ｉ３×Ｒ３ ・・・・③
回路① Ｅ１＝Ｉ３×Ｒ３＋Ｉ１×Ｒ１ ・・・・②
回路② Ｅ２＝Ｉ２×Ｒ２＋Ｉ３×Ｒ３ ・・・・③
この第１法則と第２法則から、分かっている数字を当てはめて、整理したり代入したりすると次のようになります。
②式及び③式に①式と数値を代入すると、（I3にI1＋I2を代入）
２０＝（Ｉ１＋Ｉ２）×１＋Ｉ１×１ ・・・・④
５０＝Ｉ２×２＋（Ｉ１＋Ｉ２）×１ ・・・・⑤
④式及び⑤式を整理すると、
２０＝２×Ｉ１＋Ｉ２ ・・・・⑥
２０＝２×Ｉ１＋Ｉ２ ・・・・⑥
５０＝３×Ｉ２＋Ｉ１ ・・・・⑦
⑦式をＩ１について整理すると、
Ｉ１＝５０－３×Ｉ２ ････⑧
Ｉ１＝５０－３×Ｉ２ ････⑧
２０＝２（５０－３×Ｉ２）＋Ｉ２
＝１００－６×Ｉ２＋Ｉ２
＝１００－５×Ｉ２
５×Ｉ２＝８０
∴ Ｉ２＝１６［Ａ］
同じようにして、Ｉ１を計算すると２Aです。
よって、R1に２Aの電流が流れ２Vの電圧がかかります。
R2に１６Aの電流が流れ３２Vの電圧がかかります。
R３に２A＋１６Aの電流が流れ１８Vの電圧がかかります。
E1は２V＋１８V＝２０V
E2は１８V＋３２V＝５０V
計算が合います。
問３の正解者は福本さんとbm*****さんです。
整備士はわからなくもよい問題ですが、お二人はどこかで習っていたのだと思います。お見事です。
見直したつもりですが、間違っているかもしれません。おかしいとところがあったらご指摘ください。