模擬試験の補足資料として、本資料を書く。
解説に入れ込むと、煩雑になるため、別にした。
電流がポイント。
積分変数をℓにするところ、位置をｘに置くところが難しい。負荷電流の大きさを求めて、電線路電流を求めるという２ステップが必要。
※電線路は変圧器に近づくほど、負荷電流が合算されるので、i'として積分をしているのである。
Ｐ点からＡ点の電圧降下の問題で躓くポイント、Ｐ点からＢ点の電圧降下の問題で躓くポイントを整理する。
躓きポイント①
「積分変数と積分範囲」
本問題では、いつもはｘを使う積分変数だが、ℓを使う。
別にℓじゃなくてもいい。が、ｘじゃないのが混乱しやすさを招いていると感じる。混乱しやすい人の根底の原因として「積分変数の理解不足」であることが多い。
まず、今回の問題では、負荷電流が場所によって大きさが違う。（ある地点では１Ａだが、次の地点では２Ａといったように）
負荷電流は位置に比例関係にあるため、負荷電流を求める式には、位置が変数として入っている。
一方で、電線路電流は負荷電流が合算されていく。
式にすると
我々は電線路電流を求めたいのである。Ｒを掛け算して電圧降下を算出するためだ。
では、電圧降下を求める際に登場するｘは何なんだ。
その答えは「変圧器の位置」である。
今回の問題がヤヤこしいのであって、変圧器の位置が指定されていて「変圧器から２０ｍ離れている地点までの電圧降下を求めなさい」という問題であれば、ｘは必要がない。２０が入る。（０～２０で積分する）
これは、後段で、ＡーＰ間電圧降下＝Ｐ－Ｂ間電圧降下として、その位置を求めたいためにｘと置いているのである。
というより、位置が分からないからｘとしているだけである。数字だと思えば、抵抗感がなくなるだろう。「？」という記号でも別にいいのだ。
躓きポイント②
「Ｐ点からＢ点までの電圧降下」
ここが難しい。
（違った表現ができないかな、分かりやすい表現がないかなと２日ほど考えていました）
「Ａ点からＰ点の電圧降下と同様、積分変数ℓをＡ点基準にしたい。」
「積分範囲をｘじゃダメな理由が分からない」
という質問を何度も受けてきた。
その答え。
前述の通り、ＡーＰ間電圧降下は下記で算出できた。
ＰーＢ間電圧降下も同様、積分変数ℓをＡ点基準にした場合、負荷電流ｉの式自体は問題ないのだが、電線路電流ｉ’の結果がおかしくなってしまう。
どうおかしいかというと、積分範囲がＰ点のｘからＢ点のＬになるのだが、電線路電流が０にならないどころか、Ｂ点には非常に大きい電流が流れていることになる。
積分変数が適切ではないからだ。
末端であるＢ点を積分変数の始まり（基準）にする。ここが一番大事。
負荷電流ｉの式は
電線路電流ｉ’の式は
参考
Ｐ点から電流がＡ点側、Ｂ点側に分流されているというイメージを持てたら、混乱しないだろう。末端であるＡ点、Ｂ点の電線路電流は小さい。
もし、Ａ点基準の積分変数ℓの式で、Ｂ点（ℓ＝Ｌ）まで積分したら、かなり大きな電流になる。
そもそも積分は、負荷電流の合算値である電線路電流を求めるために行っているものである。
Ｐ点で枝分かれしていることから、Ａ点基準で電流をℓを０～Ｌまで積分するという発想はおかしいと気付かないといけない。
