直列回路と並列回路
カワウソ先生直列は電流が主役、並列は電圧が主役。どこが同じ値になるかを先に覚えよう。
30秒でつかむ
- 直列回路は電流の通り道が1本。回路のどこでも電流の大きさは同じで、電圧は各抵抗に分かれる（足すと電源の電圧）。
- 並列回路は通り道が枝分かれする。どの枝も電圧は電源と同じで、電流は枝ごとに分かれる（足すと電源からの電流）。
- 同じ抵抗を並列につなぐほど、電流の通り道が増えて全体の抵抗は小さくなる。直列につなぐほど全体の抵抗は大きくなる。
詳しく
公式
直列回路：電流はどこでも同じ（I＝I₁＝I₂）。電圧は分かれて、各抵抗の電圧を足すと電源の電圧になる（V＝V₁＋V₂）。
並列回路：電圧はどこでも同じ（V＝V₁＝V₂）。電流は分かれて、各枝の電流を足すと電源から流れ出る電流になる（I＝I₁＋I₂）。
オームの法則（新しいタブで開きます）（V＝IR）と合わせると、直列の全体の抵抗はR＝R₁＋R₂、並列の全体の抵抗は1/R＝1/R₁＋1/R₂になる。
例題
例題：6Vの電源に、抵抗10Ωと抵抗20Ωをつないだ回路を考える。
直列につないだとき、回路を流れる電流は I＝6/(10+20)＝0.2A。10Ωの抵抗にかかる電圧はV₁＝0.2×10＝2V、20Ωの抵抗にかかる電圧はV₂＝0.2×20＝4V（2V＋4V＝6Vで電源の電圧と一致）。
並列につないだとき、どちらの抵抗にも電源と同じ6Vがかかる。10Ωを流れる電流はI₁＝6/10＝0.6A、20Ωを流れる電流はI₂＝6/20＝0.3A。電源から流れ出る電流は合わせて0.9Aになる。
なぜそうなるか
直列回路は水路が1本道の川のようなもの。途中で水（電流）が増えたり減ったりしないので、どこを流れる電流の大きさも同じになる。
並列回路は川が2本に分かれる場所のようなもの。分かれる前と、分かれた後を合わせた水の量（電流）は同じだが、枝ごとの電流は抵抗の大きさで変わる。
並列回路の各枝は、どちらも電源の同じ2点につながっている。回路の同じ2点の間の電圧（電位差）は1つに決まるので、枝が違っても電圧は電源と同じ値になる。
確認問題
確認問題（解答用紙）
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/series-and-parallel-circuits/?from=print#quiz
6Vの電源に抵抗10Ωと20Ωを直列につないだとき、回路を流れる電流はどれか。
- ◯ 0.6A
- ◯ 0.2A
- ◯ 2A
- ◯ 30A
正解：0.2A
直列の全体の抵抗はR＝10＋20＝30Ω。I＝V/R＝6/30＝0.2Aになる。6Vの電源に抵抗10Ωと20Ωを並列につないだとき、10Ωの抵抗に流れる電流はどれか。
- ◯ 0.3A
- ◯ 0.2A
- ◯ 0.6A
- ◯ 6A
正解：0.6A
並列回路ではどの枝にも電源と同じ6Vがかかる。I₁＝V/R₁＝6/10＝0.6A。6Vの電源に抵抗10Ωと20Ωを並列につないだとき、電源から流れ出る電流の合計はどれか。
- ◯ 0.9A
- ◯ 0.6A
- ◯ 0.2A
- ◯ 1.2A
正解：0.9A
10Ωの枝は0.6A、20Ωの枝は0.3A。並列回路では枝の電流を足すので0.6＋0.3＝0.9A。直列回路と並列回路で、回路のどこでも同じ値になるのはどれか。
- ◯ 直列は電流、並列は電圧
- ◯ どちらも電圧が同じ
- ◯ どちらも電流が同じ
- ◯ 直列は電圧、並列は電流
正解：直列は電流、並列は電圧
直列回路は通り道が1本なので電流がどこでも同じ。並列回路は電源の同じ2点につながるので電圧がどこでも同じ。
単元のポイント
- 直列回路 通り道が1本。電流はどこでも同じ
- 並列回路 通り道が枝分かれ。電圧はどこでも同じ
- 直列の電圧 各抵抗の電圧を足すと電源の電圧になる
- 並列の電流 各枝の電流を足すと電源からの電流になる