回路の総抵抗を計算する方法

回路の総抵抗を計算する方法

電気部品を接続する方法は 2 つあります。直列回路はコンポーネントを次々に接続しますが、並列回路はコンポーネントを並列ブランチに沿って接続します。抵抗器の接続方法によって、回路の抵抗値にどのような影響が及ぶかが決まります。

方法1方法1/4:

直列回路

  1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/8\/8e\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-1-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-1-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/8\/8e\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-1-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-1-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1直列回路を区別します。直列回路は分岐のない単一のループです。すべての抵抗器やその他のコンポーネントが一列に並べられています。
  2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/d\/d4\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-2-Version-3.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-2-Version-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/d\/d4\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-2-Version-3.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-2-Version-3.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2すべての抵抗値を合計します。直列回路では、総抵抗はすべての抵抗器の合計に等しくなります。 [1] 各抵抗器を流れる電流は同じなので、各抵抗器は期待どおりに機能します。
    • たとえば、直列回路には 2 Ω (オーム)、5 Ω、7 Ω の抵抗器があります。回路の合計抵抗は 2 + 5 + 7 = 14 Ω になります。
  3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/b\/b0\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-3-Version-3.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-3-Version-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/b\/b0\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-3-Version-3.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-3-Version-3.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3電流と電圧から抵抗を計算します。抵抗器の値がわからない場合は、オームの法則(V = IR、または電圧 = 電流 x 抵抗)を使用できます。まず、回路の電流と合計電圧を知る必要があります。
    • 直列回路では、電流はすべての場所で等しくなります。 [2] 任意の場所の電流がわかっている場合は、その値を式で使用できます。
    • 合計電圧はバッテリーなどの電源の電圧に等しくなります。これは単一のコンポーネントにかかる電圧と等しくありません[3]
  4. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/9\/9d\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-4-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-4-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/9\/9d\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-4-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-4-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4値をオームの法則の式に代入します。式 V = IR を変形すると、抵抗値 R = V / I (抵抗 = 電圧 / 電流) が求められます。得られた値をこの式に代入して総抵抗を計算します。
    • たとえば、直列回路は 12 ボルトのバッテリーで電力を供給され、測定された電流は 8 アンペアです。回路全体の抵抗は、 RT = 12 ボルト / 8 アンペア = 1.5 オームです。
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方法2方法2/4:

並列回路

  1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/0\/0a\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-5-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-5-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/0\/0a\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-5-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-5-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1並列回路を理解する。並列回路は複数の分岐に分割され、結合されます。電流は回路の各分岐を通って流れます。
    • 回路の分岐セクションの前または後の主回路に抵抗器がある場合、または 1 つの分岐に 2 つ以上の抵抗器がある場合は、混合回路セクションに直接進みます。
  2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/7\/7d\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-6-Version-3.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-6-Version-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/7\/7d\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-6-Version-3.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-6-Version-3.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2各ブランチの抵抗を通じて合計抵抗を計算します。各抵抗器は 1 つの分岐を通る電流の流れをブロックするだけなので、回路全体の抵抗にはほとんど影響しません。総抵抗RTの式は、 1/ RT = 1/ R1 + 1/ R2 + 1/ R3 + ...1/ Rnです。ここで、 R1は最初のブランチの抵抗、 R2は 2 番目のブランチの抵抗、というように、最後のブランチの抵抗Rnまで続きます。
    • たとえば、並列回路には、抵抗が 10 Ω、2 Ω、1 Ω の 3 つの分岐があります。
      1/ RT = 1/10 + 1/2 + 1/1という式を使用してRTを求めます。
      共通分母: 1/ RT = 1/10 + 5/10 + 10/10
      1/ RT = (1 + 5 + 10) / 10 = 16/10 = 1.6
      両辺にRTを掛けます: 1 = 1.6RT
      RT = 1 / 1.6 = 0.625Ω
      .
  3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/d\/d4\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-7-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-7-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/d\/d4\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-7-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-7-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3合計電流と電圧から合計抵抗を計算します。抵抗器の値がわからない場合は、電流と電圧を知っておく必要があります。
    • 並列回路では、1 つの分岐にかかる電圧は回路全体の電圧の合計に等しくなります。 [4] 1 つのブランチ間の電圧値がわかっていれば、自信を持って計算を続行できます。合計電圧は、バッテリーなどの回路の電源の電圧にも等しくなります。
    • 並列回路では、各分岐の電流が異なる場合があります。電流を知る必要があります。そうでないと総抵抗を計算できません。
  4. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/4\/4e\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-8-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-8-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/4\/4e\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-8-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-8-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4値をオームの法則の式に代入します。回路全体の合計電流と電圧がわかれば、オームの法則を使用して合計抵抗を計算できます: R = V / I。
    • たとえば、並列回路の電圧は 9 ボルトで、合計電流は 3 アンペアです。総抵抗RT = 9 ボルト / 3 アンペア = 3 オーム。
  5. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/9\/96\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-9-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-9-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/9\/96\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-9-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-9-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 5抵抗がゼロのブランチに注意してください。並列回路の 1 つの分岐に抵抗がない場合、すべての電流はその分岐を通って流れます。この時点で、回路の抵抗はゼロオームです。
    • 実際のアプリケーションでは、これは通常、抵抗器が故障するかバイパスされる(短絡とも呼ばれる)ことを意味し、高電流によって回路の残りの部分が損傷する可能性があります。 [5]
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方法3方法3/4:

ハイブリッド回路

  1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/d\/d8\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-10-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-10-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/d\/d8\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-10-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-10-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1回路を直列部分と並列部分に分解します。ハイブリッド回路では、一部のコンポーネントが次々に直列に接続され、他のコンポーネントは異なるブランチで並列に接続されます。問題を単一の直列セクションまたは並列セクションにまで減らす回路図内の特定のセクションを見つけます。セクションを丸で囲むと、追跡しやすくなります。
    • たとえば、回路には 1 Ω の抵抗器と 1.5 Ω の抵抗器が直列に接続されており、2 番目の抵抗器の後で 2 つの並列分岐に分岐します。1 つの抵抗器は 5 Ω、もう 1 つの抵抗器は 3 Ω です。
      2 つの並列分岐を円で囲んで、回路の残りの部分から分離します。
  2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/8\/88\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-11-Version-3.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-11-Version-3.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/8\/88\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-11-Version-3.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-11-Version-3.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2各並列部分の抵抗を計算します。並列抵抗の式1/ RT = 1/ R1 + 1/ R2 + 1/ R3 + ...1/ Rnを使用して、回路の単一の並列セクションの合計抵抗を計算します。
    • 例の回路には、抵抗値がR1 = 5 Ω およびR2 = 3 Ω の 2 つの分岐があります。
      1/R平行= 1/5 + 1/3
      1/R平行= 3/15 + 5/15 = (3+5)/15 = 8/15
      R並列= 15/8 = 1.875Ω
  3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/4\/4d\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-12-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-12-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/4\/4d\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-12-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-12-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3簡略化された回路図。並列セクションの合計抵抗を計算したら、回路図からそのセクションを完全に削除できます。このセクションは、先ほど計算した値に等しい抵抗を持つワイヤであるかのように扱います。
    • 上記の例では、2 つの分岐を無視して、抵抗値が 1.875Ω の単一の抵抗器として扱うことができます。
  4. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/0\/09\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-13.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-13.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/0\/09\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-13.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-13.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 4各抵抗器の抵抗値を直列に追加します。各並列セクションを単一の抵抗器に置き換えると、回路図は直列回路のみを含む単一のループになります。直列回路の合計抵抗は個々の抵抗値の合計に等しいので、それらを合計するだけで答えが得られます。
    • 簡略化された回路図には、1 Ω の抵抗、1.5 Ω の抵抗、および先ほど計算した 1.875 Ω の抵抗のセクションがあります。これらはすべて直列に接続されているので Ω。
  5. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/e\/eb\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-14.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-14.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images\/thumb\/e\/eb\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-14.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-14.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":" class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 5オームの法則を使用して未知の値を解きます。回路内のコンポーネントの抵抗がわからない場合は、計算する方法があります。コンポーネントの電圧 V と電流 I がわかっている場合は、オームの法則を使用して抵抗を計算できます: R = V / I。 広告する
方法 4方法4/4:

パワーの公式を使う

  1. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/c\/c1\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-15-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-15-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/c\/c1\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-15-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-15-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 1べき乗の公式を学びます。電力とは、回路がエネルギーを消費する速度と、電球などの電気部品にエネルギーを供給する速度です。 [6] 回路の総電力は、総電圧と総電流の積に等しくなります。これは P = VI という式で表すことができます。 [7]
    • 総抵抗を計算するには、回路の総電力を知る必要があることに注意してください。コンポーネントを流れる電力を単に知るだけでは十分ではありません。
  2. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/6\/67\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-16-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-16-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/6\/67\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-16-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-16-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 2電力と電流を使用して抵抗を計算します。これら 2 つの値がわかれば、2 つの式を組み合わせて抵抗を計算できます。
    • P = VI (電力 = 電圧 x 電流)
    • オーメンの法則によれば、V = IR となります。
    • 最初の式の V に IR を代入します: P = (IR)I = I 2 R。
    • 抵抗を求めるには式を変形します: R = P / I 2
    • 直列回路では、1 つのコンポーネントを流れる電流が合計電流に等しくなります。しかし、並列回路の場合はそうではありません。
  3. {"smallUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/images_en\/thumb\/0\/03\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-17-Version-2.jpg\/v4-460px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-17-Version-2.jpg","bigUrl":"https:\/\/www.wikihow.com\/i mages\/thumb\/0\/03\/Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-17-Version-2.jpg\/v4-728px-Calculate-Total-Resistance-in-Circuits-Step-17-Version-2.jpg","smallWidth":460,"smallHeight":345,"bigWidth":728,"bigHeight":546,"licensing":"<div class=\"mw-parser-output\"><\/div>"} 3電力と電圧を使用して抵抗を計算します。電力と電圧がわかっている場合は、同様の方法を使用して抵抗を見つけることができます。回路全体の合計電圧、または回路に電力を供給するバッテリーの電圧を使用する必要があることに注意してください。
    • P = VI
    • オームの法則を I の式に変換します: I = V / R。
    • V / R を電力方程式の I 部分に代入します: P = V(V/R) = V 2 /R。
    • 抵抗を求めるには式を変形します: R = V 2 /P。
    • 並列回路では、各分岐の電圧は合計電圧に等しくなります。これは直列回路では当てはまりません。直列回路では、1 つのコンポーネントにかかる電圧が合計電圧と等しくなりません。
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ヒント

  • 電力の単位はワット(W)です。
  • 電圧の単位はボルト(V)です。
  • 電流の単位はアンペア(A)またはミリアンペア(mA)です。 1mA = A = 0.001 A です。
  • これらの式における電力値 P は、瞬間電力、つまり特定の瞬間の電力を指します。回路が交流を使用する場合、電力量は常に変化します。電気技師は、 Paverage = VIcosθ という式を使用して AC 回路の平均電力を計算します。ここで、cosθ は回路の力率です。 [8]
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