物理基礎:オームの法則(練習問題3)

<ポイント>
・直列に接続したときの合成抵抗 R=R1+R2
・並列に接続したときの合成抵抗 1/R = (1/R1) + (1/R2)
・直列・並列が混ざっているときは、先に並列に接続されている部分をまとめる
〔練習問題〕
図の回路について、電流 I1, I2, I3 の値を求めなさい。
オーム練習3

〔解説〕
直列・並列が混ざっているときは、先に並列に接続されている部分をまとめる(合成抵抗を考える)

R2, R3 は並列に接続されているので、合成抵抗 R4 を考えます。

1/R4 = 1/R2 + 1/R3 より、
1/R4 = 1/30 + 1/60 = 3/60 = 1/20
よって、R4 = 20[Ω]

また、R1とR4は「直列に接続されていると考えられる」ので、
回路全体の合成抵抗 R = 5.0 + 20 = 25[Ω]

回路に流れる I1 が合成抵抗Rに流れると考えて、
I1 = V/R = 90/25 =3.6[A]

R1にかかる電圧 V1 = R1・I1
= 5.0・3.6 = 18[V]

V = V1 + V4 より、
V4 = 72[V]

よって、
I2 = V4/R2 = 72/30 = 2.4[A]
I3 = V4/R3 = 72/60 = 1.2[A]

<まとめ>
・直列に接続したときの合成抵抗 R=R1+R2
・並列に接続したときの合成抵抗 1/R = (1/R1) + (1/R2)
・直列・並列が混ざっているときは、先に並列に接続されている部分をまとめる

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

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