合成抵抗と電圧配分のよくある誤りを直そう

直列回路では、電流・電圧・抵抗にそれぞれ異なる規則があります。誤答は計算ミスよりも、どの量が「同じ」「分かれる」「足される」かを混ぜたときに起こります。最初にずれた判断を見つけて直します。

このレッスンの役割

第5段階です。前のレッスンまでの計算を、答えの妥当性から点検します。新しい公式は増やさず、R合の大小、Iの共通性、Vの配分という三つの基準で誤答を修正します。最後の初見問題へ、自分で戻る場所を判断する力を渡します。

直列では同じIが流れ、V＝IRです。したがって抵抗が2倍なら、その抵抗にかかる電圧も2倍です。10 Ωと20 Ωなら電圧比は1：2です。「直列だから電圧が同じ」は、並列回路の規則との混同です。

全体電圧を各抵抗へ同じように使うと、部分電圧の和が電源電圧を超えます。計算後に必ずV1＋V2＝V全体を確認します。

12 V、10 Ωと20 Ωの直列回路について「電流は12÷10＝1.2 A」とした誤答を見ます。最初のずれは、全体電圧12 Vに部分抵抗10 Ωを対応させたことです。R合＝30 Ωへ戻り、I＝12÷30＝0.40 Aと直します。

別の誤答「各抵抗に6 Vずつ」は、抵抗値が異なるのに電圧を等分しています。共通I＝0.40 Aから4 Vと8 Vになり、抵抗比1：2と電圧比1：2が一致します。

確認1：4 Ωと12 Ωの直列合成抵抗が3 Ωという答えはなぜ誤りですか？

直列の合成抵抗は和の16 Ωで、各抵抗より大きくなる必要があります。

確認2：直列の二抵抗にかかる電圧は必ず同じですか？

いいえ。同じIが流れるので、V＝IRより抵抗値に比例して分かれます。

確認3：誤答を見つけたとき、何から確認しますか？

回路が直列かを確認し、R合が各抵抗より大きいか、Iが共通か、部分電圧の和が全体かを順に確認します。

誤答を「計算が苦手」で終わらせず、抵抗・電流・電圧のどの規則でずれたか診断できました。次は未知抵抗を含む入試型資料で、この診断力を使います。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。