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直流回路の計算(分圧と分流)

直流回路の計算でおぼえておかなければならない 分圧 と 分流 について解説します。

 

またよく分からない言葉がでてきました。分圧・・・、分流・・・。

 

よく分からない言葉は、とりあえず想像して考えてみましょう。

 

「分圧」の「圧」はこれまでさんざん出てきた、電圧の  なんじゃないかなぁ〜。と思ったりしますよね?(たぶん)

 

すると、分圧って、

 

電圧を分ける とか、

 

電圧が分けられる とか、

 

そんなことを意味する言葉なんじゃないかな。と想像できます。

 

分流も同じような感じで想像してみると・・・。

 

「分流」の「流」はこれまで出てきた、電流の  なんじゃないかなぁ〜。と思ったりしますよね?(たぶん)

 

すると、分流って、

 

電流を分ける とか、

 

電流が分けられる とか、

 

そんなことを意味する言葉なんじゃないかな。と想像できます。

 

実際のところ、分圧と分流はどんなものなのでしょうか?

 

これは、続きを読んでみると分かるので、もうちょっと読み進めてみましょう。

 

分圧

次のように、電源に抵抗が2つ直列接続された回路を考えます。
電源の電圧はV[V]、抵抗はそれぞれR1[Ω]、R2[Ω]で、R1にかかる電圧をV1[V]、R2にかかる電圧をV2[V]とします。

 

分圧の説明回路図

 

すると、キルヒホッフの電圧則(キルヒホッフの第二法則)より、抵抗R1にかかる電圧V1[V]と抵抗R2にかかる電圧V2[V]を足したものは、電源電圧V[V]になるのでした。つまり、式で書くと次のようになります。(キルヒホッフの電圧則そのままの話ですが・・・)

 

∴V=V1+V2

 

この式をじ〜っとみると、電源電圧VはV1とV2を足したものに等しいので、つまり、

 

電源電圧VがV1とV2に分けられている

 

と考えることができます。

 

これが「分圧」です。

 

分圧の説明図

 

それでは次に、

 

電圧V1[V]とV2[V]の大きさを知りたいときはどうしたらいいでしょうか?

 

これは、分圧の公式を使うと求めることができて、それぞれの電圧は次のようになります。
分圧による電圧V1の式
分圧による電圧V2の式
言葉で書くと、
言葉で書いた分圧の式
こんな感じになります。
式をみてみると、電源の電圧を抵抗の割合で分けていることが分かると思います。

 

 

 

分圧の法則を使った直流回路の計算方法の例は分圧の法則による直流回路の計算のページ、キルヒホッフの法則についてはキルヒホッフの法則のページを参考にしてみてください。

 

 


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分流

次は「分流」について解説します。
次のように、電源に抵抗が2つ並列接続された回路を考えます。
回路全体に流れる電流はI[A]、抵抗はそれぞれR1[Ω]、R2[Ω]で、R1に流れる電流をI1[A]、R2に流れる電流をI2[A]とします。

 

分流の説明回路図

 

すると、キルヒホッフの電流則(キルヒホッフの第一法則)より、抵抗R1に流れる電流I1[A]と抵抗R2に流れる電流I2[A]を足したものは、回路全体に流れる電流I[A]になるのでした。つまり、式で書くと次のようになります。(キルヒホッフの電流則そのままの話ですが・・・)

 

∴I=I1+I2

 

分圧のときと同じように、この式をじ〜っとみると、回路全体に流れる電流IはI1とI2を足したものに等しいので、つまり、

 

回路全体に流れる電流IがI1とI2に分けられている

 

と考えることができます。

 

これが「分流」です。

 

分流の説明図

 

それでは次に、

 

電流I1[A]とI2[A]の大きさを知りたいときはどうしたらいいでしょうか?

 

これは、分流の公式を使うと求めることができて、それぞれの電流は次のようになります。
分流による電流I1の式
分流による電流I2の式
言葉で書くと、
言葉で書いた分流の式
こんな感じになります。
式をみてみると、回路全体に流れる電流を抵抗の割合で分けていることが分かると思います。

 

補足|「分圧の公式」と「分流の公式」の分子の抵抗

「分圧の公式」と「分流の公式」の分子の抵抗は、「分圧の公式」と「分流の公式」で異なるので気を付けましょう。

 

分圧の公式と分流の公式の分子の抵抗は異なる

 

 

 

分流の法則を使った直流回路の計算方法の例は分流の法則による直流回路の計算のページ、キルヒホッフの法則についてはキルヒホッフの法則のページを参考にしてみてください。

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