お手軽ツールで今更学ぶアナログ(42) M1Kでテブナンの定理と最大電力伝送定理

Joseph Halfmoon

アナデバ社(ADI社)のWeb記事「StudentZoneを初回からすべて読む」ですが、ようやく実験シリーズに入っております。しかし最初は「基礎の基礎」「原理原則」の実験続きであります。正直、抵抗を並べて電圧の測定、だるいです。でもま、おてんとさまが見ている、ちゃんとやれ、と。夕方になっても暑いな。

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今回は、2018年の3月の記事であります。以前に実験でなく、理論編?でもテブナンの定理(遥かな古代「鳳テブナンの定理」と習ったですが、ADI社はアメリカの会社なので「テブナン」とそっけないデス)の定理がでてきました。呼吸するようにテブナンの定理を適用できないとダメだ、と痛感しましたが、当然、できません。ちょっとした抵抗の計算でも計算機に頼るありさまです。ともあれ、記事へのリンクを貼り付けておきます。

「ADALM1000」で、SMU の基本を学ぶトピック 3: テブナンの定理、最大電力伝送定理

今回は、テブナンの定理に加え、最大電力伝送定理もです。まさに逃れようがない基礎の基礎であります。ネタバレにならないように心がけますが、この短い記事ですが、実際に「手を動かながら」読むと忍耐力を養えること請け合いです。ブレッドボードの上で回路を組み替えながら測定を繰り返して、ようやくテブナンの定理の検証ができたと思ったら、以下引用です。

ステップ 1-b)からステップ 1-f)を繰り返してみてください。

おお、いままでやったことをもう一回やれ、と。心が折れかかります。途中端折れるので、実際は大したことがありません。手と頭にテブナンの定理を叩きこむためにはそのくらいなんでもないだろ~という感じでしょうかね。

続いて最大電力伝送定理ですが、こちらでは、

RLの構成方法

というのが、よい訓練です。抵抗を組み合わせて「極大値」を探すのであります。ちゃんとやりました。やりましたが、カッタリ~です。

今回はちゃんとお答えの記事も見つかります。

March StudentZone Quiz Solution

今回はいつものAlice M1K Desktopではなく、

    • M1K Volt Meter
    • M1K Ohm Meter
    • M1K Meter-Source

を使えというご指定です。ちゃんと測定を繰り返した証拠に、M1K Volt Meterの測定のキャプチャを掲げておきます。

Mar2018-1-b

Mar2018-1-c

どういうわけかM1K Meter-Sourceだけが動きません。

その名のとおり、Volt MeterはADALM1000(M1K)を電圧計にするツールです。Ohm Meterは抵抗計。どちらもちゃんと注文通りに動きます。しかし、電源として動作させながら電圧/電流計としても動作させるMeter-Sourceが動作しませぬ(値設定の途中でGUIが応答しなくなる。)相当長いこと使ったことなかったのでいつ動かなくなったのか、それとも最初から動かないのか。たしかこないだ(は何時だ?)動いていた気がするんだけれども。まあ、同じようなことはいつものDesktopでも可能です。そちらでお茶を濁し?ましたが、なぜ?やっていることはDesktopでいつもやっているようなことなのに。

そして最大電力伝送定理の確認、測定値をグラフに描きました。微妙。

Mar2018-2-d(以下ネタバレご注意)

解答を盗みみれば、1235Ωのときに1.26mWというのがお答えなのです。上のグラフ、抵抗値的にはよさげではありますが、電力はちょい小さめ。元の電圧(5V指定)からしてちょっと実機ではドロップ気味なためかもしれない。

ううむ、ちょっと抵抗と戯れただけで、忍耐試されるです。

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