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ループ電流により求める W


 右の回路の電流Ia、Ib、Icをループ電流を使って求める。

他に、Δ−Y変換と電圧源−電流源変換を使っても計算できる。
右のようにループ電流を選べば、次のように表現される。
 Ia=Iab−Ica
 Ib=Ibc−Iab
 Ic=Ica−Ibc

これらのループに沿って、電圧則による式を記述すれば、Iabのループに対して
 Eab−Zaa+Zbb−ZGabab=0
  Za(Iab−Ica)−Zb(Ibc−Iab)+ZGabab=Eab
   (Za+Zb+ZGab)Iab−Zbbc−Zaca=Eab  @
bc、Icaのループに対しても同様にして
  −Zbab+(Zb+Zc+ZGbc)Ibc−Zcca=Ebc  A
  −Zaab−Zcbc+(Zc+Za+ZGca)Ica=Eca  B

@〜B式より、Iab、Ibc、Icaを求める。
@〜B式を行列とみなして、逆行列によって求めれば、行列式について
D=(Za+Zb+ZGab)(Zb+Zc+ZGbc)(Zc+Za+ZGca) −2Zabc−Zc2(Za+Zb+ZGab) −Za2(Zb+Zc+ZGbc)−Zb2(Zc+Za+ZGca
 =(ZGab+ZGbc+ZGca)(Zab+Zbc+Zca) +ZGabGbc(Zc+Za)+ZGcaGab(Zb+Zc)+ZGbcGca(Za+Zb)+ZGabGbcGca
とおけば、

ab=1/D*(((Zb+Zc+ZGbc)(Zc+Za+ZGca)−Zc2)Eab
     −(−Zb(Zc+Za+ZGca)−Zca)Ebc
     +(Zbc+Za(Zb+Zc+ZGbc))Eca
   =(Zab+Zbc+Zca +ZGbc(Zc+Za)+ZGca(Zb+Zc)+ZGbcGca)Eab
     +(Zab+Zbc+Zca+ZbGca)Ebc
     +(Zab+Zbc+Zca+ZaGbc)Eca

ここで、F=Zab+Zbc+Zcaとおけば、
ab=1/D*((F+ZGbc(Zc+Za)+ZGca(Zb+Zc)+ZGbcGca)Eab
     +(F+ZbGca)Ebc+(F+ZaGbc)Eca
同様にしてIbc、Icaを求めれば、
bc=1/D*((F+ZGca(Za+Zb)+ZGab(Zc+Za)+ZGcaGab)Ebc
     +(F+ZcGab)Eca+(F+ZbGca)Eab
ca=1/D*((F+ZGab(Zb+Zc)+ZGbc(Za+Zb)+ZGabGbc)Eca
     +(F+ZaGbc)Eab+(F+ZcGab)Ebc

よって、
 Ia=Iab−Ica
   =1/D*(ZGbcc+ZGca(Zb+Zc)+ZGbcGca)Eab
     +(ZbGca−ZcGab)Ebc −(ZGab(Zb+Zc)+ZGbcb+ZGabGbc)Eca
   =1/D*((ZGbc+ZGca)Zc+ZGcab+ZGbcGca)Eab
     +(ZbGca−ZcGab)Ebc −((ZGab+ZGbc)Zb+ZGabc+ZGabGbc)Eca
同様にして、
 Ib=Ibc−Iab
   =1/D*((ZGca+ZGab)Za+ZGabc+ZGcaGab)Ebc
     +(ZcGab−ZaGbc)Eca −((ZGbc+ZGca)Zc+ZGbca+ZGbcGca)Eab
 Ic=Ica−Ibc
   =1/D*((ZGab+ZGbc)Zb+ZGbca+ZGabGbc)Eca
     +(ZaGbc−ZbGca)Eab −((ZGca+ZGab)Za+ZGcab+ZGcaGab)Ebc


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