電験2種電子回路の考え方が分かりません。 添付写真の問題で(1)V1/R1になるようですが 全ての抵抗が並列回路であ…

Question

電験2種電子回路の考え方が分かりません。
添付写真の問題で(1)V1/R1になるようですが
全ての抵抗が並列回路であることを意味してるのでしょうか？R1にV1が印加される理由が分かりません。
(2)－R2V1/R1になります
－になる理由がイマイチ分かりません。

解答を見ても納得できないので電子回路の問題を解くコツ等あれば教えて頂きたいです
よろしくお願いします。

Answer 1

電験教室https://denken-kyoshitsu.comというwebサイトで電験の勉強のお手伝いをしている者です。

電験の勉強は解答を見ても分かりにくいものが多いので大変だと思います。

さて、そもそも演算増幅器についての問題は、もともと知識のある方以外は捨てた方がいいと思います。理由としては以下の通りです。
・質問者様がおっしゃる通り、演算増幅器の問題はもともとよく知っている人でなければ解説を読んでも分かるように書かれていないので、実力を上げることが難しいです。そしてこの問題ですら最も簡単な部類です。
・そもそも理論は時間が足りないことが多いので、一問捨てても、他の6問をしっかり解く方針で行けばほとんど痛手になりません。一問捨ててでも見直しをする時間を取ることでミスを大幅に減らせます。（このような時間的な感覚をつかむためにも、早い段階から過去問を実際の時間で解く練習を繰り返すのがお勧めです。）
試験当日は、ある程度解き進めないと難易度が分からないことが多いので、実際に時間を使った後にどうもこの問題は解けない、となってしまうとかなりの痛手です。それよりも、「演算増幅器は捨てる」と作戦をはっきりしていた方が中途半端に勉強するよりも良いと思います。
・理論の他の問題は、1次試験2次試験ともに他の科目を解くうえで非常に役に立ちますが、演算増幅器については全く役に立たないと言っていいと思います。
・演算増幅器は理論の7問か8問で出題されますが、配点の低いB問題であり、なおかつ選択問題として出題されるため。（出題のない年もあります）

理論は1問から6問だけで6割（54点）以上取れるように実力をつけておくべきと思います。実際の試験では、選択問題（7問か8問）はさっと見て短時間で一部でも埋められそうなものをすぐ選んで、基本的に全部解こうとせずにすぐ他の問題に戻る、というのがいいと思います。（意外とこれでも何点か拾えることが多いです）とにかく時間をかけないのが大事です。

とはいえ質問頂いた問題について何も答えないのも良くないかもしれないので、演算増幅器に特有のところ（理想的とか負帰還とか）にはなるべく触れない形で、最低限のご説明をしておきます。

ご不明点がございましたらお気軽にご質問ください。

Answer 2

ここで云う「演算増幅器」は理想的なオペアンプと考えます。

且つ、負帰還が施されているので演算増幅器の(+,−)入力端子は（仮想短絡の機能により）等電位になります。つまり(+と−の)入力端子は同じ電圧（同じ電位）と云う事です。
だから
A=0[V]なので(1)の答えは
R1に流れる電流=Vin/R1 …(答え)

A=0[V]だからR2に→方向へ電流が流れると云う事は、Bの電位はマイナスと云う事です。

∴Bの電位=−R2×Vin/R1 …(答え)

と云う事です。 わかりますか？

Answer 3

演算増幅器というのは、通称オペアンプなんや。実態は±入力間の電位差の増幅回路。理想的な特徴は、
①ゲインは∞
②入力端子はインピーダンス∞（電流は流れ込みません）
③出力端子のインピーダンス０（いくら電流がながれても電位は変化しない）
理想通りか多少ずれるかはともかく、①からいうと、二入力間に電位差があると、あっというまに、プラス側かマイナス側に振り切れる（ゲイン∞）。
なので、それは、コンパレータとよばれるような回路動作で、オペアンプとしての正しい使い方ではありません。結論として、この回路図でいうR２～R４の帰還回路が、出力電圧が、±入力の電位差がなくなるように動作します。
いいかえれば、物理的につながってないけど、仮想的に±の端子は同じ電圧になって、電位差０の状態が正常設計・正常応用回路。

するとだなぁ、R1は、A点という、Vinとオペアンプのマイナス入力という仮想GND電位につながっているから、(1)のVin/R1という電流が流れる。
この電流はオペアンプには流れ込まないからR2に流れるしかない。
A点が電位０なので、B点はさらに低い電圧でないと、図の方向に電流がながれることができない。それが(2)がマイナスという理由

この回路では、R3も、GNDとB点につながっているから、B点にはR2の電流よりR3の電流が加算された大電流がながれこんで、より大きR3電位をつくって、まわりまわると、R１経由で流す電流がすくなくても、R4電流増やすことができる賢い回路。
詳細は、前の回答者さんが専門家（と言わないと怒られそう）

Answer 4

これでどうですか？