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直流回路の計算(簡単な回路)

ここでは、簡単な直流回路の計算方法について解説します。

 

ここでの計算には、

 

  • オームの法則
  • 合成抵抗の求め方

の知識が必要になります。

 

オームの法則と合成抵抗の求め方は理解できていますか?

 

まだよく分かっていない方は、オームの法則についてはこちらのオームの法則のページ、合成抵抗の求め方についてはこちらの合成抵抗のページにまとめていますので、参考にしてみてください。

 

電源に抵抗が1つ接続された直流回路の計算

次のように、電圧V[V]の直流電源に抵抗が1つ接続されている回路を考えます。

 

直流電源(電圧V[V])に抵抗が1つ接続された回路

 

抵抗R[Ω]に電圧V[V]がかかっているので、この回路には電流I[A]が流れます。
このとき、

 

電流I[A]の大きさはいくらでしょうか?

 

この問題はオームの法則のページでもやりました。この電流I[A]は、オームの法則を使えば求められるのでした。
ということで、オームの法則をそのまま使って、
オームの法則から求めた電流の式

 

電源に抵抗が2つ直列接続された直流回路の計算

次は、電圧V[V]の直流電源に抵抗が2つ直列接続されている回路です。
ここで、直列接続されている2つの抵抗の大きさは、それぞれR1[Ω]、R2[Ω]とします。

 

直流電源(電圧V[V])に抵抗が2つ直列接続された回路

 

この回路に流れる電流I[A]の大きさはいくらでしょうか?

 

先ほどは抵抗が1つだけだったので、オームの法則でそのまま電流を求めることができました。

 

この回路も抵抗が1つだったらオームの法則で求められるのに・・・

 

と思いますよね?(・・・たぶん)

 

抵抗2つを1つにする方法ありませんか?

 

ありますよね、「抵抗を合成」すれば1つになります。

 

直列接続された抵抗の合成抵抗は「ただ足すだけ」でしたので、この回路の合成抵抗は、
∴R1+R2 [Ω]  となります。

 

2つの抵抗を合成した後の回路図を書いてみると、次のようになります。

 

直列抵抗を1つに合成した回路図

 

これなら簡単に電流の計算ができます!

 

オームの法則を使うと、求める電流I[A]は、
直列抵抗を1つに合成して求めた電流の式

 

 


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電源に抵抗が2つ並列接続された直流回路の計算

次は、電圧V[V]の直流電源に抵抗が2つ並列接続されている回路です。
ここで、並列接続されている2つの抵抗の大きさは、それぞれR1[Ω]、R2[Ω]とします。

 

直流電源(電圧V[V])に抵抗が2つ並列接続された回路

 

この回路に流れる電流I[A]の大きさはいくらでしょうか?

 

先ほどの「抵抗が2つ直列接続された回路」と同じように考えれば電流の大きさを求められます。
この回路は抵抗が並列接続されているので、並列抵抗の合成をします。
並列接続された2つの抵抗の合成抵抗は、「和分の積」で求められましたので、この回路の合成抵抗は、
合成した抵抗の大きさの式

 

2つの抵抗を合成した後の回路図を書いてみると、次のようになります。

 

並列抵抗を1つに合成した回路図

 

抵抗が1つになったので、

 

これも簡単に電流の計算ができます!

 

オームの法則を使うと、求める電流I[A]は、
並列抵抗を1つに合成して求めた電流の式

 

 

 

以上、簡単な直流回路の計算をしてみましたが、これらは電気回路の計算方法の基本になるので、必ずおぼえるようにしましょう。

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