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5分でわかる!オームの法則(並列)

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この動画の要点まとめ

ポイント

オームの法則(並列)

中2 物理8 ポイント2 答えあり

これでわかる!

ポイントの解説授業

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今回のテーマは、オームの法則(並列回路)です。

オームの法則によると、V(電圧)=R(電流)×I(抵抗)

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今回も、オームの法則について学習していきます。
オームの法則とは、V(電圧)=R(電流)×I(抵抗)という式のことでしたね。
公式の使い方を確認しておきましょう。
たとえば、電流が6V、抵抗が2Ωの回路があります。
この回路を流れる電流の大きさはいくらになるでしょうか?
V=RIに電流と抵抗の値を代入すると、6=2Iとなります。
したがって、求める電流は3Aですね。

並列回路では、枝分かれしても電圧の大きさは変わらない

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まずは、図を見てみましょう。

中2 物理8 ポイント2 答えあり

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回路図では、2つの電熱線が並列につながれています。
電熱線aは1Ω,電熱線bは2Ωの抵抗をもっています。
電源の電圧は6Vです。
このとき、回路全体を流れる電流の大きさはいくらでしょうか?

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電熱線aを流れる電流と、電熱線bを流れる電流を合わせると、回路全体を流れる電流と等しくなるのですよね。
電源から流れてきた電気の粒は、電流計を通って、枝分かれのところにたどりつくと考えられます。
このとき、回路が枝分かれしても電圧は変わりません。
なぜなら、電圧は、1つ1つの電気の粒がもついきおいのことだったからですね。
つまり、電熱線aにかかる電圧も、電熱線bにかかる電圧も6Vです。

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電熱線aと電熱線bのそれぞれについて、電圧と抵抗がわかりましたね。
次に、電熱線aについて、オームの法則を使ってみましょう。
V=RIに、電圧V=6、抵抗R=1を代入します。
電熱線aに流れる電流は6A であることがわかりますね。

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同様に、電熱線bについても、オームの法則を使ってみましょう。
V=RIに、電圧V=6、抵抗R=2を代入しましょう。
電熱線bに流れる電流Iは3A ですね。
電熱線a、bに流れている電流の大きさがわかりましたね。

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この2つの電流が合流すると、6+3=9Aになります。
したがって、 電流計が示す値は9A です。
並列回路においては、枝分かれしても電圧が変わらない ことに注目することが大事なわけです。

並列回路の合成抵抗は、それぞれの抵抗よりも小さくなる

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その他にも、 合成抵抗 という考え方を使って計算することもできました。
合成抵抗とは、2つ以上の抵抗をひとまとまりにして考える方法でした。

中2 物理8 ポイント2 答えあり

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この回路を合成抵抗を使って表すと、電流I=9、電圧V=6の回路になります。
さっそくオームの法則を使ってみましょう。
6=9Rより、R=2/3Ωとなりますね。
つまり、 電熱線aと電熱線bを並列につなぐのは、2/3Ωの抵抗を1つ置くのと同じ ことだとわかります。

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ここで1つ考えてみて欲しいことがあります。
電熱線aは1Ω,電熱線bは2Ωの抵抗をもっていましたよね。
それに対して、合成抵抗は2/3Ωです。
どうして、 抵抗を並列につなぐと、合成抵抗はそれぞれの抵抗よりも小さくなる のでしょうか?

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電気の粒に注目して考えてみましょう。
電気の粒が分かれ道にたどり着いたとき、電熱線aを通るのか、電熱線bを通るのか選ぶことができますよね。
もし、片方が通りにくければ、もう片方を選べばよいわけです。
つまり、 抵抗が1本だけのときよりも、2本が並列につながれている方が通りやすい わけですね。

中2 物理8 ポイント2 答えあり

Itami
この授業の先生

伊丹 龍義 先生

教員歴15年以上。「イメージできる理科」に徹底的にこだわり、授業では、ユニークな実験やイラスト、例え話を多数駆使。

オームの法則(並列)
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