電験三種の直流回路

01　直列・並列は接続で判断する

直列・並列は接続で判断する

理想的な導線でつながり、途中に素子のない点は同じ接続点として扱います。枝分かれのない経路上の抵抗は同じ電流が流れ、直列として扱えます。両端がそれぞれ同じ接続点にある抵抗は同じ電圧がかかり、並列として扱えます。

紙の上で抵抗が横に並んでいるか、縦に並んでいるかでは判断しません。接続点に印を付け、枝を描き直すと、見た目の異なる回路でも関係を確認できます。

02　抵抗の基本式と適用する場所

抵抗の基本式と適用する場所

03　まとめられなければ電流則・電圧則を立てる

まとめられなければ電流則・電圧則を立てる

キルヒホッフの電流則は、接続点へ流れ込む電流の合計と流れ出す電流の合計が等しいという関係です。電圧則は、閉じた経路を一周した電位の変化の合計がゼロになる関係です。電流と一周する向きを先に決め、符号を統一して式にします。

仮に置いた電流の向きと実際の向きが逆なら、計算結果が負になります。負になっただけで式が誤りとは限りません。途中で矢印を変えず、結果の符号から向きを読み取ります。

04　計算後の点検で立式ミスを探す

計算後の点検で立式ミスを探す

1. 接続点で流入・流出の電流がつり合っているか確認する。
2. 抵抗の両端電圧と電流がV＝IRを満たすか確認する。
3. 正の抵抗同士の並列合成が、どちらの抵抗値よりも小さくなっているか確認する。
4. 電力を別の式でも確認し、単位がWになるか見る。

すべての回路が直並列に分解できるとは限りません。複雑な図で分解を続けて迷ったら、接続点へ戻って法則を立て直します。計算が苦手なときでは式変形と入力ミスも切り分けています。

よくある質問

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