直流回路の基礎

基本の仕組み

12Vの電源に3Ωと3Ωを直列接続した計算例では、合成抵抗は6Ω、電流は12÷6＝2Aです。並列なら合成抵抗は1.5Ωとなり、電源から流れる電流は8Aになります。

直列は分かれ道がないので各抵抗の電流が同じです。並列は両端の電圧が同じで、枝の電流を足すと全体の電流になります。この「何が同じか」を先に図へ書き込みます。

回路の読み方と電線の抵抗

直列は抵抗を加算し、並列2枝は積を和で割ります。同じ両端につながる部分だけを並列とし、両端が導線で結ばれた抵抗は短絡として除きます。複合回路は小さいまとまりから置換します。試験センターの例題1-①は、3Ω2個の並列（1.5Ω）と3Ω2個の直列（6Ω）をさらに並列にした1.2Ωを問います。

導体の抵抗はR＝ρL/Aです。同材質なら長さLに比例し、断面積Aに反比例します。丸線の面積はA＝πd²/4なので、直径を2倍にすると面積は4倍、同じ長さの抵抗は1/4です。抵抗率ρは材質で決まり、金属導体の抵抗は温度が上がると大きくなります。

例えば同材質で長さを2倍・直径を2倍にした導線の抵抗は元の1/2です。長さだけで比較したり、直径を面積として扱ったりしません。

確認

並列抵抗をそのまま足すのは誤りです。電流の通り道が増えるため、並列の合成抵抗は最も小さい枝の抵抗よりも小さくなります。計算結果の大小も確認しましょう。