電気回路

◯電流モデル(イメージの補助として活用)

水の例えキーワード
電流(\( \displaystyle \text{A} \))流れる水の量
(点で計測(電流計))
明るさ・速さ
電圧(\( \displaystyle \text{V} \))ポンプの圧力・滝の高さ
(幅で計測(電圧計))
押し出す力・勢い
抵抗(\( \displaystyle \Omega \))水車の重さ流れにくさ
回路水が巡るパイプ電気の通り道
乾電池ポンプ電圧をかける
豆電球水車電流が仕事をする場所
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◯オームの法則

ある抵抗に着目したとき、次が成り立つ。

 \( \displaystyle V [\text{V}] = I [\text{A}] \times R [\Omega] \)

※ \( \displaystyle V, I, R \) は数字(量)で、\( \displaystyle \text{V}, \text{A}, \Omega \) は単位の意味。

◯直列回路と並列回路の比較

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項目直列回路並列回路
電流回路のどの部分でも同じ大きさ
\( \displaystyle I = \)\( \displaystyle I_1 = I_2 = I_3 \)
全体の電流=各部分の電流の和
\( \displaystyle I = \)\( \displaystyle I_1 + I_2 \)
電圧全体の電圧=各部分の電圧の和
\( \displaystyle V = \)\( \displaystyle V_1 + V_2 \)
各部分の電圧は電源の電圧と等しい
\( \displaystyle V = \)\( \displaystyle V_1 + V_2 \)
抵抗全体の抵抗=各抵抗の和
\( \displaystyle R = \)\( \displaystyle R_1 + R_2 \)
全体の抵抗の逆数=各抵抗の逆数の和
\( \displaystyle \frac{1}{R} = \)\( \displaystyle \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \)

◯抵抗の大きさの変化
物質の抵抗は長さに比例し、断面積に反比例する

◯電力と熱量

名称定義公式単位
電力電流が単位時間にする仕事の量\( \displaystyle 電力[W]=電圧[V]\times電流[A] \)ワット[W]
熱量電熱線などから発生する熱の量\( \displaystyle 熱量[J]=電力[W]\times時間[s] \)ジュール[J]
電気エネルギーのはたらきを仕事と捉えると、電力は仕事率を表す。(共通のWが使われるのは偶然ではない。)

(演習問題ー準備中)

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