梯子型の無限抵抗の計算


 

前のページの梯子型抵抗の計算で得られた結果から、Rの前の係数は、

 

1/1、3/4、11/15、41/56、・・・

 

となっています。上記の分数の分子分母に注目すると、

 

=1、A=3、A=11、A=41、・・・

=1、B=4、B=15、B=56、・・・

 

という{A{Bの二つの無限数列が得られます。

 

これらには共に次のような関係があることが推測できます。

 

=4AN−1−AN−2、B=4BN−1−BN−2

 

まず、{A}の一般項を求めることを考えます。PとQを使って以下のような式を作り

ます。

 

−PAN−1=Q(AN−1−PAN−2

→ A=(P+Q)AN−1−PQAN−2

 

これを一つ上の式と比較して、

 

P+Q=4、PQ=1

→ P(4−P)=1 → (P−2)=3 → P=2+ルート3、2−ルート3

 

従って、

 

Q=2−ルート3、2+ルート3

 

P=2+ルート3とQ=2−ルート3の組み合わせから、

 

−(2+ルート3)AN−1=(2−ルート3)N−2{A−(2+ルート3)A

→ A−(2+ルート3)AN−1=(2−ルート3)N−2(1−ルート3)

 

が得られます。但し、Nは以上です。同様に、P=2−ルート3とQ=2+ルート3の

組み合わせから、

 

−(2−ルート3)AN−1=(2+ルート3)N−2(1+ルート3)

 

勿論、Nは以上です。これら二式の両辺に関して引き算をすると、

 

−2ルート3 AN−1

(2−ルート3)N−2(1−ルート3)−(2+ルート3)N−2(1+ルート3)

 

{B}の一般項も同じようにして、

 

−2ルート3 BN−1=(2−ルート3)N−1−(2+ルート3)N−1

 

よって、抵抗Rの係数の一般式が

 

/B={(2−ルート3)N−1(1−ルート3)−(2+ルート3)N−1

(1+ルート3)}/{(2−ルート3)−(2+ルート3)

 

と判ります。結論として、無限に抵抗が並んだ梯子型抵抗の抵抗値は、

 

=2R+AR / B

 

において、Nを無限に大きくした時の極限値となります。 (2−ルート3)の項は括

弧の中の値が1より小さいので、Nを無限大にするとに収束します。ゆえに、

 

2R+(1+ルート3)R/(2+ルート3) (N→∞)

 

が得られます。

 

 

 


 

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