LESSON 01

並列回路の合成抵抗

並列合成抵抗の大小と枝電流の誤りを直そう

合成抵抗の大小・共通電圧・枝電流の和を基準に、並列回路の誤答を修正します。

並列合成抵抗の大小と枝電流の誤りを直そう

並列回路の誤答は、直列回路の足し算や「同じ電流」を持ち込むと生まれます。答えだけ直すのではなく、回路の分岐、共通電圧、電流の和へ戻って最初のずれを見つけます。

このレッスンの役割

第5段階です。前までの計算を、合成抵抗の大小・共通電圧・枝電流の和という三基準で監査します。新しい知識は増やさず、誤答から弱点を特定します。最後の未知枝問題へ修正力を渡します。

知る:並列回路の三つの検算基準

並列回路の誤答を直す三基準合成抵抗は最小枝抵抗より小さい、電圧は共通、全体電流は枝電流の和という三基準合成抵抗最小の枝抵抗より小道が増える電圧V1=V2=V全同じ二点間電流I全=I1+I2分岐して合流食い違う最初の行へ戻る

誤答 食い違う基準 修正
20 Ωと30 ΩでR合=50 Ω 最小20 Ωより小さいはず 逆数式へ戻る
各枝の電圧を足す 電圧は共通 同じ二点を確認
各枝の電流は同じ 抵抗値で枝電流が変わる I=V÷Rへ戻る

理解する:直列と並列を量ごとに対比する

直列はIが同じ、Vが分かれ、Rが足されます。並列はVが同じ、Iが分かれて合流し、流れやすさが足されます。「全部反対」と覚えるより、回路に分岐があるか、同じ二点につながるかを図で確認します。

枝の抵抗が同じなら枝電流も同じですが、これは並列だからではなく、共通Vを同じRで割るからです。抵抗が違えば枝電流は違います。

例で使い、よくある誤答を直そう

10 Vに25 Ωと100 Ωを並列接続した生徒が「電流は0.10 Aずつ」としました。100 Ω側は10÷100=0.10 Aですが、25 Ω側は10÷25=0.40 Aです。全体は0.50 Aです。

さらにR合=10÷0.50=20 Ωで、最小25 Ωより小さいため妥当です。等分という思い込みを、共通Vと各Rの計算へ戻して修正できました。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

確認1:40 Ωと60 Ωの並列合成抵抗が100 Ωという答えはなぜ誤りですか?並列では道が増えるため、合成抵抗は最小の40 Ωより小さくなる必要があります。
確認2:並列の枝電流はいつも等しいですか?いいえ。各枝のVは同じですが、I=V÷Rなので抵抗値が違えば電流も違います。
確認3:並列と直列を見分ける最初の図の確認は?電流の分岐があるか、各部品が同じ二点につながっているかを確認します。

並列の誤答は、最小抵抗より小さいR合、共通V、枝電流の和で診断できます。次は全体電流から未知枝を逆算する入試型問題へ進みます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。