電気回路

直列接続の性質

今回は、複数の電池や抵抗を 1本の線のように順番につないだとき(直列接続) に、回路がどのような性質を持つのかを紹介します。

直列接続とは

複数の電池や抵抗を1本の線のように「順番に”つないだ状態」を 直列接続 といいます。

直列接続

抵抗の直列接続

直列接続する抵抗の数が増えると、回路全体の抵抗値は増えていき、回路に流れる電流は少なくなっていくことになります。
そして、抵抗の直列接続では、それぞれの抵抗に流れる電流値は同じになるという特徴があります。

電池の直列接続

電池を直列接続すると、全体の電圧は、各電池の電圧の総和となります。
例えば、電圧Vが1.5[V]の電池を2つ直列接続すると、全体の電圧Vは、3[V]になります。

電池を直列接続した場合の電流の量についても、「オームの法則」により、電圧が増えれば、電流も増えます。
ただし、実際に流れる電流の大きさは、接続している抵抗(負荷)の値によって決まります。

合成抵抗とは

複数の抵抗を接続した回路は、その回路の全体の抵抗値を持つ1つの抵抗に置き換えることができます。
この置き換えられた1つの抵抗を合成抵抗といいます。

このように置き換えても回路全体の動作は変わらないため、等価回路 として扱うことができます。

直列接続の合成抵抗

複数の抵抗を直列に接続した場合、合成抵抗はすべての抵抗の合計となります。

まとめ

  • 直列接続は、部品を一直線につなぐ接続方法
  • 直列にすると、全体の抵抗は大きくなる
  • 流れる電流は少なくなる
  • すべての抵抗に同じ電流が流れる
  • 電池の直列接続では、電圧が 合計されて大きくなる。
  • 電圧が高くなると、同じ抵抗につないだ場合、流れる電流も大きくなる(オームの法則より)
  • 直列の合成抵抗は足し算で求められる
  • 合成抵抗で置き換えられた回路は等価回路として扱える

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