
並列接続された抵抗器に関する記事
抵抗器が図のように接続されている場合、抵抗器は並列に接続されています。
接合点に入る電流(電流=一定時間内に流れる電荷)は、接合点から出る電流と同じです。接合点が複数あるため、総電流は各接合点を流れる電流の合計になります。数式で表すと、I = I 1 + I 2 + I 3となります。各接合点の電位差または電圧は同じです。
I = V/R なので、上記の式は I = V/R 1 + V/R 2 + V/R 3に変わります。電圧は等しいので、この式は I = V (1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3 ) に変わります。等価抵抗が 1/R の場合、I = V (1/R) となります。したがって、1/R = 1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3 です。
並列回路の利点は、いずれかの抵抗器への電流が遮断されても、他の抵抗器には電流が流れ続けることです。一方、直列回路では、いずれかの抵抗器への電流が遮断されると、すべての抵抗器が通電しなくなります。
サンプル問題1:
R1 = 2Ω、R2 = 3Ωであることがわかっています。両方の抵抗器は並列接続されています。等価抵抗の値はいくらですか?(Ω = オーム)
解決策:
1/R = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/2 + 1/3 = 3/6 + 2/6 = 5/6
R = 6/5 = 1.2 Ω。
この結果は、等価抵抗値が各並列抵抗の値よりも小さいことを示している。
サンプル問題2:
2つの抵抗器R1 = 50Ωと50Ωが直列および並列に接続され、12ボルトのバッテリーに接続されています。以下を求めなさい。
(a)等価抵抗
(b)各抵抗器を流れる電流
解決策:
(a)直列接続された抵抗器:
R = R 1 + R 2 = 50 Ω + 50 Ω = 100 Ω。
並列接続された抵抗器:
1/R = 1/R 1 + 1/R 2 = 1/50 + 1/50 Ω = 2/50
R = 50/2 = 25 Ω
(b)直列接続された抵抗器:
I = V / R = 12ボルト / 100Ω = 0.12A
並列接続された抵抗器:
I = V / R = 12ボルト / 25Ω = 0.48A
この結果は、並列回路を流れる総電流は直列回路を流れる総電流よりも大きく、直列回路を流れる総電流は直列回路を流れる総電流よりも小さいことを示している。