並列回路では電圧が共通で枝電流が合流すると確かめよう

並列回路の二つの枝は、どちらも電源と同じ二点につながっています。そのため各枝の電圧は同じです。一方、電流は分岐で分かれ、合流後に足し合わされます。

このレッスンの役割

第2段階です。前のレッスンで枝を増やすと全体電流が増える現象を見ました。今回は各枝のVとIを測り、並列合成抵抗の式を導く証拠をそろえます。次へ「共通のV」と「電流の和」を渡します。

12 Vに30 Ωと60 Ωを並列接続すると、各枝の電圧はどちらも12 Vです。枝電流は30 Ω側が0.40 A、60 Ω側が0.20 Aで、全体電流は0.60 Aです。

量	並列回路の規則	この例
電圧	各枝で電源電圧と同じ	12 V
電流	I全＝I1＋I2	0.60＝0.40＋0.20 A

各枝のVは同じなので、I＝V÷Rより抵抗の小さい枝ほど電流が大きくなります。30 Ωは60 Ωの半分だから、30 Ω側の電流0.40 Aは60 Ω側0.20 Aの2倍です。

電流は勝手に半分ずつ分かれるのではありません。抵抗値が同じときだけ等分されます。合流点では電流が失われず、枝電流を足した値が全体電流になります。

6.0 Vに20 Ωと40 Ωを並列接続すると、枝電流は0.30 Aと0.15 A、全体0.45 Aです。「電圧が3.0 Vずつに分かれる」は直列規則との混同です。両枝は同じ二点につながるため、どちらも6.0 Vです。

「全体電流も0.30 A」は、40 Ω側の電流を数えていません。分岐前と合流後で測る電流は0.30＋0.15＝0.45 Aです。

確認1：並列の各枝にかかる電圧の関係は？

各枝は電源と同じ二点につながるため、電源電圧と同じです。

確認2：枝電流0.25 Aと0.15 Aが合流すると全体電流はいくつですか？

0.25＋0.15＝0.40 Aです。

確認3：同じ電圧の並列枝では、抵抗が小さい方の電流はどうなりますか？

I＝V÷Rより、抵抗が小さい方へ大きい電流が流れます。

並列ではVが共通で、I全＝I1＋I2です。この二つとオームの法則を組み合わせ、次は合成抵抗の逆数式を導きます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。