分岐点と合流点から直列・並列の部分を見つけよう

回路図が複雑に見える原因は、抵抗が多いことより、直列と並列が同じ図に入っていることです。線の向きや部品の近さではなく、電流がどこで分かれ、どこで再び合流するかをたどります。

このレッスンの役割

「複雑な回路を部分に分ける」の第1段階です。前のセクションまでの直列・並列の規則を受け取り、今回は計算前に回路の形を判定します。完成の目安は、同じ二点につながる抵抗を囲めることです。次へ、囲んだ部分を一個の合成抵抗へ置き換える力を渡します。

下の回路では、点Aで電流が二つに分かれ、点Bで合流します。R2とR3はどちらもAとBの間につながるため並列です。その並列のかたまりとR1には分岐がないため、互いに直列です。

二つの抵抗が直列である条件は、その間に分岐がなく、同じ電流が順番に通ることです。並列である条件は、両端が同じ二点につながり、同じ電圧がかかることです。

回路図を曲げたり導線を伸ばしたりしても、つながり方が同じなら回路の性質は変わりません。上下に並んで描かれているから並列、横一列だから直列、という判断は使えません。

R1とR2が紙の上で隣り合っていても、その間の点からR3へ枝分かれしていれば、R1とR2だけを直列として足せません。まず導線を指でたどり、分岐点と合流点を色ではなくA・Bなどの文字で示します。

正しい説明は「R2とR3は同じA・B間につながるので並列。そのかたまりとR1の間には分岐がないので直列」です。部品の向きではなく節点を根拠にします。

確認1：二つの抵抗が並列であると判断する条件は何ですか？

二つの抵抗の両端が、それぞれ同じ二つの点につながっていることです。

確認2：横一列に描かれた二抵抗は必ず直列ですか？

必ずではありません。二抵抗の間に分岐がないかを導線で確認します。

確認3：混合回路を見たら最初に何を書き込みますか？

電流が分かれる分岐点と、再び集まる合流点に印や文字を書きます。

分岐点と合流点を見つけ、同じ二点間を囲めれば回路は小さなまとまりに分かれます。次は最も内側の並列部分から一個の抵抗へ置き換えます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。