回路のまとまりと資料を結んで未知量を計算しよう

入試総合では、抵抗値が数字で直接与えられず、グラフから読み取って回路計算に使うことがあります。資料から部品の値を決め、回路を合成し、全体から部分へ戻す順を守ります。

このレッスンの役割

第4段階です。前のレッスンでグラフから抵抗を読みました。今回はグラフの部品A・Bを混合回路へ置き、資料読みと回路計算をつなぎます。次へ、複数段階の誤答を最初のずれから診断する力を渡します。

グラフからA＝12 Ω、B＝6 Ωと分かり、AとBが並列、その部分が8 Ωと直列、電源12 Vだとします。

A＝12 ΩとB＝6 Ωは各部品の抵抗です。並列部分の合成は4 Ω、回路全体は8＋4＝12 Ωです。同じ12 Ωという数字が現れても、A単体と回路全体では範囲が違います。

全体電流は12 V÷12 Ω＝1.0 A。並列部分は4 Ω×1.0 A＝4 V。枝電流は4÷12＝約0.33 A、4÷6＝約0.67 Aです。

誤答「Aのグラフが12 Ωだから全体電流は12÷12＝1 A」は、この例では偶然正解ですが理由が誤っています。回路全体の合成もたまたま12 Ωだっただけです。別の直列抵抗なら崩れます。

正しい答案では、資料からA・Bを読み、接続から並列4 Ω、全体12 Ωと示してから電流を求めます。正答でも根拠が誤っていれば、転用できる理解にはなっていません。

確認1：グラフから得た抵抗値は、まずどこへ書き込みますか？

回路図の対応する部品へ書き込み、接続関係を確認してから合成します。

確認2：12 Ωと6 Ωの並列合成抵抗は？

12×6÷(12＋6)＝4 Ωです。

確認3：計算後の三つの検算は？

合成抵抗の大小、枝電流の和、部分電圧の和を確認します。

資料の値を部品へ対応させ、回路をまとめてから戻せば、複数資料の計算を統合できます。次は答えが合っていても理由が誤る複合誤答を診断します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。