直列接続では電圧がどう分かれるのか、並列接続では電流がどう分かれるのかを理解することは、回路の性質をつかむうえでとても大切です。
今回は、直列・並列の続きとして、電圧の配分（分圧） と 電流の分かれ方（分流） をわかりやすく紹介します。
電圧の配分
直列接続した複数の抵抗に電池・電源をつなぐと、電池・電源の電圧は、それぞれの抵抗に、抵抗の大きさに応じて配分されてかかります。
これを分圧といいます。
同じ抵抗値の例
例えば、1[Ω]の抵抗を2個、直列接続した回路に、電圧が20[V]の電源に接続した場合、
同じ抵抗値の抵抗が2つ接続されるので、それぞれの抵抗には電源の電圧の半分である10[V]がかかります。
抵抗値が異なる場合の例
次に、2[Ω]の抵抗と、3[Ω]の抵抗を直列接続した回路に、電圧が20[V]の電源を接続したときを考えてみます。
まず、合成抵抗Rは、
2[Ω]＋3[Ω]＝5[Ω]
となります。
次に、オームの法則より、電流Iは、
電流I[A]＝電圧V[A]÷抵抗R[Ω]
20[V]÷5[Ω]＝4[A]
となります。
直列接続の場合、流れる電流の量はどこも同じです。
これは、キルヒホッフの法則より、
「1つの節点に流れ込む電流の和と、流れ出る電流の和は等しい」
というものがあり、直列回路では、各抵抗の接続点は分岐がないので、流れ込む電流＝流れ出る電流が必ず成立します。
それぞれの抵抗にかかる電圧
先ほどのことを踏まえて、オームの法則の 電圧V[V]＝電流I[A]×抵抗R`[Ω]' より、各抵抗の電圧は次のように求められます。
2[Ω]の電圧V[V]＝4[A]×2[Ω]
3[Ω]の電圧V[V]＝4[A]×3[Ω]
この結果、2[Ω]の抵抗には、8Vの電圧がかかり、3[Ω]の抵抗には12[V]の電圧がかかることになります。
合計の20[V] より、抵抗値の比に応じて電圧が分圧されます。
分流（電流の分かれ方）
並列接続した抵抗に電池や電源をつなぐと、電流は 複数の道に分かれて流れます。
このことを 分流 といいます。
同じ抵抗値の例
水の回路で例えてみると、蛇口からホースを2つに分岐して、それぞれ同じ太さのホースから水を出すと、それぞれのホースには同じ量の水が流れます。
これを電気回路にすると、例えば、
3[Ω]の抵抗を2個、並列接続した回路に電池をつなぎ、電圧 6[V] を加えるとします。
1本あたりの電流は、オームの法則により、電流は、
電流I[A]＝電圧V[A]÷抵抗R[Ω]
6[V]÷3[Ω]＝2[A]
となります。
分岐している各抵抗値は同じであるため、電流は、 2[A] と 2[A] に均等に分かれます。
全体として電源から流れる電流は、2[A] + 2[A] = 4[A] となります。
抵抗値が異なる場合の例
例えば、2[Ω]と、4[Ω]の抵抗を並列接続した回路に電源をつなぎ、電圧を8[V]を加えるとします。
並列では、どの抵抗にも同じ電圧（6[V]）がかかるので、それぞれの電流はオームの法則で求めることができます。
2Ω の抵抗： I = 8 ÷ 2 = 4[A]
4Ω の抵抗： I = 8 ÷ 4 = 2[A]
したがって電流の分流は、
- 2[Ω] → 4[A]（流れやすい：抵抗が小さい）
- 4[Ω] → 2[A]（流れにくい：抵抗が大きい）
となります。
全体として電源から流れる電流は、4[A] + 2[A] = 6[A] となります。
分流の重要な性質
並列では次の性質が必ず成立します。
- 電圧はすべて同じ
- 電流は抵抗に応じて分かれる
- 抵抗が小さいほど多く流れる
- 電流の合計は、各抵抗の電流の合計になる
これらは、実際の回路（LEDを複数並列につなぐ場合など）でも非常によく使われます。
まとめ
- 直列接続では、電源の電圧が抵抗の大きさに応じて分かれる。
- 抵抗が大きいほど、より大きな電圧がかかる。
- 直列回路では、どの抵抗にも同じ電流が流れる。
- 各抵抗にかかる電圧は V = I × R で求められる。
- 分圧は、抵抗値の比によって電圧の比が決まる。
- 電圧の合計は、電源電圧と等しくなる。
- 分圧の考え方は、センサーの電圧調整など実際の回路でも広く使われる。
- 並列接続では、電流が複数の抵抗に分かれて流れる。
- 電圧はどの抵抗にも 同じ値 がかかる。
- 電流は抵抗値に応じて 流れやすい方へ多く流れる。
- 各抵抗に流れる電流は I = V ÷ R で求められる。
- 電流の合計は、各抵抗の電流を足した値になる。
- 分流の考え方は、照明回路やLEDを並列に接続する場合など、実用上とても重要。