I=I1+I2で未知の電流を求めよう
このレッスンの役割
前のレッスンでは、分岐点で入る電流と出る電流の合計が等しい理由を理解しました。ここでは、回路上の位置を式の記号へ対応させ、未知の電流を計算します。
ゴールは、単位をそろえて I=I1+I2 を使い、答えを元の和へ戻して確認できることです。
知る・理解する
計算の前に、回路図へI、I1、I2を書き込みます。分岐前または合流後が全体電流I、各枝がI1とI2です。直列部分の値を足す式ではありません。
未知の枝電流を求めるときは、I2=I-I1です。全体は各枝の一方より小さくならないので、答えが負になったら位置・単位・引く順を見直します。
具体例で使う
例題:分岐前が0.60 A、上の枝が250 mAです。下の枝は何mAですか。
- 単位をmAへそろえる:0.60 A=600 mA。
- 関係を書く:I=I1+I2。
- 未知量について解く:I2=I-I1。
- 代入する:600-250=350 mA。
- 確認する:250+350=600 mA。
直列回路で二地点が200 mAずつだから400 mA、と足してはいけません。直列は同じ電流を別の場所で測っているだけです。
誤答を直して次の学びへつなげる
0.6 A-250 mA=「249.4」とする誤りは、単位を混ぜたことが原因です。先に600 mA-250 mAへ直します。
次は、直列と並列の規則を取り違えた答案を見抜き、回路上の位置へ戻って修正します。
自分で確かめよう
確認1:全体450 mA、一方の枝180 mAなら、もう一方は?
450-180=270 mAです。180+270=450で確認できます。
確認2:全体0.8 A、一方300 mAなら、もう一方は?
0.8 A=800 mAなので、800-300=500 mAです。
確認3:直列回路の二地点の電流は足す?
足しません。同じ一本道の電流を別の場所で測っているため、値は等しいです。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。