高校物理
5分でわかる!抵抗の直列接続
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この動画の要点まとめ
ポイント
抵抗の直列接続
これでわかる!
ポイントの解説授業
直列接続は電流Iが一定
起電力Vの電池に対し、次の図のように、抵抗値R1、R2の抵抗を直列接続します。
この2つの抵抗に流れる電流に注目してみましょう。R1の抵抗に流れる電流をI[A]とすると、この電流はそのまますべてR2の抵抗に向かいます。つまり、 抵抗を直列接続した場合、2つの抵抗に流れる電流Iが一定 となるのです。
1つの抵抗にまとめて考える
次に2つの抵抗の電圧を考えます。2つの抵抗の電圧はそれぞれ異なり、R1にかかる電圧をV1、R2にかかる電圧をV2とします。直列につながれた2つの抵抗を1つの抵抗としてまとめて考えると、回路はどうなるでしょうか。
電位差V、電流I、抵抗値Rの抵抗を接続した単純な回路になりました。このように、複数の抵抗を1つにまとめたときの抵抗値の大きさを 合成抵抗 と言います。
合成抵抗Rは抵抗の和R1+R2
合成抵抗Rがどのように表されるか考えてみましょう。
左右の回路を比較すると、 合成抵抗Rにかかる電圧V は、それぞれの抵抗にかかっている 電圧の和V1+V2 と等しいですね。
V=V1+V2
この電圧の式にオームの法則を使って、
RI=R1I+R2I
Iを消去すると、
R=R1+R2
合成抵抗Rはそれぞれの抵抗の和 だということが分かりましたね。
この計算結果は、中学校の理科でも学習した覚えがあるかと思います。重要な内容なのでしっかりおさえておきましょう。
今回は 抵抗の直列接続 について解説します。