まとめ
解説
並列つなぎは、電源から出た電流が分岐点において複数の経路に分かれて流れる回路構成です。この接続の最大の特徴は、各経路にかかる電圧が電源電圧と等しくなる点にあります。そのため、豆電球を並列にいくつ追加しても、それぞれの明るさは一個のときと変わらず一定に保たれます。
一方で、回路全体の電流は各経路を流れる電流の合計値となります。オームの法則に基づくと、並列回路全体の合成抵抗は個々の抵抗値よりも必ず小さくなります。これは電流にとっての「通り道の幅」が広がるイメージであり、結果として電源から供給される全電流が増大するため、電池の寿命は直列つなぎに比べて短くなる性質があります。
私たちの生活環境にある家庭用コンセントは、すべて並列つなぎで設計されています。これにより、一つの電化製品のスイッチを切っても他の製品が停止することなく、どのコンセントからも同じ電圧(日本国内では100V)を得ることが可能です。
また、方位磁針を用いた実験では、電流の向きや強さによって磁針の振れ方が変わる規則性が見られます。複雑な回路計算においては、並列部分を一つのブロックとして合成抵抗を算出し、そこから各経路の電流比率を導き出す手法が一般的です。スイッチの切り替えによって直列と並列が組み合わさる回路では、電流が抵抗の少ない経路へ優先的に流れる「ショート(短絡)」についても併せて学習しておくと理解が深まります。
並列つなぎは、電気の通り道が途中で枝分かれするように、電池や豆電球をつなぐ方法です。道がいくつかに分かれているので、一つの豆電球が切れてしまっても、ほかの道の豆電球は消えずに光り続けるという特徴があります。
豆電球を並列につなぐと、それぞれの明るさは電池1個につないだときと変わりません。ただし、たくさんの道に電気を流す必要があるため、電池の寿命は短くなり、早くなくなってしまいます。
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