一般小学生
まとめ
解説
直列回路における抵抗の計算が「足し算」になる理由は、電気の通り道が一本であり、電流がすべての抵抗を順番に通過しなければならないためです。各抵抗は電流の流れを妨げる障壁として機能し、それらが直列に並ぶことで障壁が積み重なり、全体の抵抗値(合成抵抗)は個々の抵抗値の和(R = R1 + R2 + …)となります。
この関係はオームの法則からも説明できます。直列回路ではどの地点でも電流の強さが一定であるため、電源電圧は各抵抗にかかる電圧の合計となります。電圧(V)=電流(I)×抵抗(R)の式を当てはめると、全体の抵抗が各抵抗の単純な和であることが導き出せます。対照的に、並列回路では電圧が一定で電流が分散するため、計算方法は異なります。
| 接続方法 | 全体の抵抗(合成抵抗) | 電流の通り道 |
|---|---|---|
| 直列回路(足し算) | 各抵抗の和(大きくなる) | 一本道 |
| 並列回路(逆数の和) | 各抵抗の逆数の和の逆数(小さくなる) | 枝分かれ |
小学生のみなさんへ
電気の通り道に、電気の流れをじゃまする「抵抗」をたてに並べてつなぐことを「直列つなぎ」といいます。このとき、全体のじゃまする力は、それぞれの抵抗を単純に足し算するだけで計算できます。
たとえば、30の力でじゃまする抵抗と、20の力でじゃまする抵抗をたてにつなぐと、全体では 30 + 20 = 50 の力で電気をじゃますることになります。抵抗を増やせば増やすほど、電気は通りにくくなって、流れる電流は小さくなります。
一方で、道を枝分かれさせてつなぐ「並列つなぎ」の場合は、足し算ではなくもっと難しい計算になります。まずは「まっすぐつなぐときは足し算!」とおぼえておきましょう。
ルラスタコラム
乾電池を直列につなぐとパワー(電圧)がアップしますが、抵抗を直列につなぐと逆に電気が流れにくくなってしまいます。つなぐものが「電池」か「抵抗」かで結果が逆になるのがおもしろいところですね。
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