📝【Lesson5】(2)直列回路と並列回路のきほん|直列と並列の“分圧・分流”をわかりやすく解説!

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直列と並列の“分圧・分流”をわかりやすく解説!

直列回路と並列回路の基本的な仕組みを学びました。
その続きとして、直列では電圧がどう分かれるのか(分圧)並列では電流がどう分かれるのか(分流) をやさしく学び直していきます。

電工試験でもよく出る分野なので、ここでしっかり押さえておきましょう!

■ 直列回路をサクッとおさらい

サポちゃ
サポちゃ

直列回路は、電気の通り道が1本の回路です。

  • 電流:同じ(どこでも一定)
  • 電圧:抵抗ごとに分かれる(=分圧)
  • 抵抗:足し算
まさまさ
まさまさ

一本道で、通る量はずっと一緒!これは覚えてる!

■ 分圧ってなに?(直列で電圧が分かれる)

分圧(ぶんあつ)とは、直列回路につながった抵抗に電圧が“分け合って”かかること。

サポちゃ
サポちゃ

大事なポイントはこれです。

直列では電流は同じ。分かれるのは“電圧”。

まさまさ
まさまさ

電圧が分かれる理由は、抵抗がそれぞれ“電圧を使う”からだよね?

サポちゃ
サポちゃ

その通りです。抵抗が大きいほど、たくさん使います。

■ 分圧のイメージ

電池(6V)
R1=2Ω、R2=4Ω を直列につなぐと…

  • 2Ωより4Ωの方が“電圧を多く使う”
まさまさ
まさまさ

体力テストで、坂道(抵抗)がキツいほど体力(電圧)減るやつだ!

サポちゃ
サポちゃ

例え方がC調ですが…まあ近いです。

■ 分圧の公式(覚え方は1つでOK)

\(V_1 = V \times \frac{R_1}{R_1 + R_2} \)

使う電圧=全体の電圧 × 自分の抵抗の割合

まさまさ
まさまさ

割合で考えるなら、意外とラクかも!


(直列回路で電圧が分かれているイメージ図)

■ 【例題】分圧を計算してみよう

例題:
6Vの電源に、2Ωと4Ωの抵抗を直列につないだとき、各抵抗にかかる電圧を求めなさい。

STEP1:合計抵抗
R=2Ω+4Ω=6Ω

STEP2:電流を求める
\(I = \frac{V}{R} = \frac{6V}{6\Omega} = 1A \)

STEP3:各抵抗の電圧
V1=I×R1=1A×2Ω=2V
V2=I×R2=1A×4Ω=4V

答え:
2Ω → 2V
4Ω → 4V

まさまさ
まさまさ

抵抗の大きい方が電圧大きいって、最初逆だと思ってたんだよね…

サポちゃ
サポちゃ

抵抗=電圧を奪う力” と覚えれば忘れません。


直列回路
(6V、2Ω、4Ωの直列回路図)

■ 分圧のつまずきポイントまとめ

NG理解正しい理解
電流が分かれると思う分かれるのは電圧!電流は同じ
小さい抵抗が電圧を多く使うと思う大きい抵抗ほど電圧が大きい
暗記しようとする比で考える(例:2:4 → 電圧も2:4)

■ 並列回路をサクッとおさらい

サポちゃ
サポちゃ

次は並列回路ですね。

  • 電圧:どこでも同じ
  • 電流:分かれる(=分流)
  • 抵抗: \(\frac{1}{R}\)の逆数で計算
まさまさ
まさまさ

前回、逆数の計算で頭ショートしかけたやつだ!

■ 分流ってなに?(並列で電流が分かれる)

分流(ぶんりゅう)とは、並列回路で電流が枝分かれすること。

並列では電圧が同じ。分かれるのは“電流”。

サポちゃ
サポちゃ

水道のホースを分岐するイメージです。

まさまさ
まさまさ

分岐した先で、太いホース(=抵抗が小さい)ほど(電流)がいっぱい流れるって感じね!

■ 分流の考え方(イメージ)

電池(6V)
R1=3Ω、R2=6Ω を並列につなぐ場合…

  • 抵抗が小さい方へ電流が多く流れる
    (=3Ωの方が6Ωより電流が大きい)

(並列回路の電流が分かれて流れるイメージ図)

■ 分流の公式(電工試験で使える形)

各枝の電流はこう求めます👇
\(I_1=\frac{V}{R_1}  \)

\(I_2=\frac{V}{R_2}  \)

そして、 I=I1+I2

まさまさ
まさまさ

こっちは割合じゃなくて、枝ごとにオームの法則使うだけなのか!

サポちゃ
サポちゃ

はい。分流は“電圧は同じ”を思い出せるかがポイントです。

■ 【例題】分流を計算してみよう

例題:
6Vの電源に、3Ωと6Ωの抵抗を並列につないだとき、各抵抗に流れる電流と、全体の電流を求めなさい。

STEP1:各枝の電流
\(I_1 = \frac{6V}{3\Omega} = 2A \)

\(I_2 = \frac{6V}{6\Omega} = 1A \)

STEP2:全体の電流
I=I1+I2=2A+1A=3A

答え:
3Ω → 2A
6Ω → 1A
全体 → 3A


並列回路
(6V、3Ω、6Ωの並列回路図)
まさまさ
まさまさ

おお!小さい抵抗にたくさん流れてる!

サポちゃ
サポちゃ

その反応ができたらバッチリ理解できています。

■ 分流を公式でまとめると?

試験で使うこともある便利な形を覚えておきましょう。
\[\frac{I_1}{I_2} = \frac{R_2}{R_1}\]

サポちゃ
サポちゃ

「電流の比 = 抵抗の逆比」 です。
抵抗が2倍なら、流れる電流は\(\frac{1}{2}\)。これが分流の基本ルールです。

ワンポイント補足:分流の公式の比の関係

並列回路では、「抵抗が小さいほど電流が多く流れる」ため、
電流の比は 抵抗の逆比 になります。 I₁ : I₂ = R₂ : R₁

ここを逆に覚える人が多いので注意しましょう。

🧠 まさまさの理解メモ

項目直列(分圧)並列(分流)
分かれるもの電圧電流
抵抗が大きいほど電圧が多くかかる電流が少なく流れる
イメージ坂道の段差でエネルギーを使う太さの違うホースに水が分かれる
まさまさ
まさまさ

表にするとめっちゃ整理されるね!違いがハッキリわかる!

サポちゃ
サポちゃ

その感覚が大事です。「電圧が分かれるのが直列、電流が分かれるのが並列」と覚えておけばOKです。

■ 分圧と分流のまとめ(超重要!)

回路の種類分かれるもの公式・関係覚え方イメージ
直列回路電圧(分圧)V₁ : V₂ = R₁ : R₂大きい抵抗ほど電圧が大きい
並列回路電流(分流)I₁ : I₂ = 1R₁ : 1R₂小さい抵抗ほど電流が多い
サポちゃ
サポちゃ

この表は電工試験でも超重要です。
混同しやすいところですが、イメージとセットで覚えれば怖くありません!

まさまさ
まさまさ

イメージで覚えたらすごくスッと入ってきた!
「電圧は直列で分かれる」「電流は並列で分かれる」これでいけそう!

■「ブリッジ回路の基本」へ続く(次の学び)

サポちゃ
サポちゃ

ここまでで電圧と電流の流れがしっかり理解できましたね。
次回は応用編です。

まさまさ
まさまさ

この流れのまま、応用編もサクッといっちゃおう!

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【資格覚書】第二種電気工事士
🔋 Lesson 1:電流・電圧・抵抗
💡Lesson 2 電力と熱量
🔌Lesson3:導体と絶縁体
🧲Lesson4 電磁誘導の仕組み
📝【Lesson5】直列回路と並列回路のきほん

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