まとめ
解説
並列つなぎは、電源からの電流が分岐点で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、各経路に加わる電圧がすべて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。
また、回路全体の電流は各枝を流れる電流の合計となります。電流の通り道が増えることで、回路全体の抵抗(合成抵抗)は、個々の抵抗器の抵抗値よりも必ず小さくなります。これは、水の流れに例えると、道の幅が広がり、水が通りやすくなる状態に似ています。
| 比較項目 | 直列つなぎ | 並列つなぎ |
|---|---|---|
| 電流の経路 | 1本(枝分かれなし) | 複数(枝分かれあり) |
| 各部の電圧 | 各抵抗に分割される | すべて電源電圧と同じ |
| 全体の抵抗 | 大きくなる | 小さくなる |
| 独立性 | 1つ切れると全部消える | 1つ切れても他はつく |
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。
理科の試験対策としては、電流の強さと方位磁針の振れ方の関係が重要です。並列回路において各枝に流れる電流の強さを変えると、導線付近に置いた磁針の振れる角度も変化します。また、複雑な回路の計算問題では、豆電球1個の抵抗を1と仮定し、回路全体の合成抵抗から電流の比率を導き出す解法が有効です。例えば、抵抗1の電球2個を並列にすると全体の抵抗は0.5となり、電池から流れる電流は2倍になります。
並列つなぎは、電気の通り道が途中で枝分かれしているつなぎ方のことです。電池に豆電球を2つつなぐとき、それぞれの電球に別々の道を作ってあげると、どちらの電球も電池1個のときと同じ明るさで光ります。もし片方の電球を外しても、もう片方の道には電気が流れているので、消えることはありません。
このつなぎ方の特徴は、電球を増やしても明るさが変わらない代わりに、電池の電気が早くなくなってしまうことです。また、電気の通り道が増えるので、回路全体としては電気が流れやすくなります。方位磁針を使った実験では、流れる電流が強くなると針が大きく動くので、どこに強い電流が流れているかを調べることができます。
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