直列と並列の規則で未知の電圧を求めよう
このレッスンの役割
前の二つのレッスンで、直列ではV=V1+V2、並列ではV=V1=V2と理解しました。ここでは回路の形から規則を選び、未知の電圧を計算します。
ゴールは、数値だけを見て式を選ばず、測定する二点と回路の接続を確かめてから未知値を求められることです。
知る・理解する
直列回路では、全体の二点間を連続する区間へ分けるので電圧を足します。並列回路では、各枝が同じ二点間なので電圧は等しくなります。
具体例で使う
例1:直列回路の電源が9.0 V、一方の部品が3.6 Vです。
- 直列なのでV=V1+V2。
- V2=V-V1。
- 9.0-3.6=5.4 V。
- 3.6+5.4=9.0 Vで確認。
例2:並列回路の電源が4.5 Vです。上の枝も下の枝も電源と同じ二点間なので、それぞれ4.5 Vです。枝の値を足して9.0 Vにはしません。
誤答を直して次の学びへつなげる
並列回路で6.0-2.0=4.0 Vのように計算する誤りは、どの二点間かを見ていません。枝の両端が電源と同じなら、その枝は電源と同じ電圧です。
次は、電流と電圧で直列・並列の規則が逆に見える理由を整理し、取り違えを修正します。
自分で確かめよう
確認1:直列で全体12 V、一部7 Vなら残りは?
12-7=5 Vです。7+5=12で確認します。
確認2:並列で電源3 Vなら各枝は?
各枝は電源と同じ二点間なので、それぞれ3 Vです。
確認3:式を選ぶ前に何を見る?
回路に分岐があるか、測定対象の二点がどこかを確認します。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。