電気回路に短絡している部分が含まれる時の合成抵抗の計算

電気回路に短絡している部分が含まれる時の合成抵抗の計算

当サイトでは記事内に広告を含みます


電気回路に短絡している部分が含まれる時の合成抵抗の計算

 

当サイトのメインテーマであるリチウムイオン電池をはじめとして、電気的なデバイスの解析には等価回路を用いることが多くあります。

 

等価回路とは、言葉の通りその装置を電気的に等価な回路に置き換えたもののことを指します。そのため、電気回路の知識も身につけておくといいです。

 

電気回路において「短絡している部分」を含み、このときの合成抵抗について考える場面があります。短絡している部分はどのように扱うといいかしっていますか。

 

ここでは電気回路における「短絡と合成抵抗」に関する以下の内容について解説していきます。

 

・合成抵抗と短絡(ショート)

 

というテーマで解説していきます。

 

 

合成抵抗と短絡(ショート)

 

早速ですが、実際に短絡(ショート)部分を含む電気回路を元に「合成抵抗がどのようになるか」を考えていきましょう。

 

 

 

上図からわかるように抵抗を含んでいない部分(短絡部)がいくつか含まれています。

 

このような電気回路では、どのように電流が流れ、どのように合成抵抗を計算していけばいいのでしょうか。以下で手順を踏まえて確認していきます。

 

 

実は、電流は抵抗が目の前に合った場合、「より小さい方の抵抗を通過する」という性質があります。よって、目の前に抵抗と短絡部(抵抗値0Ω)があったときは、短絡部を通過していくのです。

 

私達もそうですが、目の前に平坦な道と壁があって、どちらを通過してもいいといわれたら、基本的に平坦な道を通るでしょう。このメカニズムと同じです。

 

よって、電流が通過する抵抗部分は電源の隣の1Ωの抵抗と下の5Ωの抵抗部分のみです。

 

つまり、これらの抵抗が直列に合成されていると考えればいいだけです。

 

直列時の合成抵抗は単純和で求められるため、R合=1 +5 = 6Ωとなるのです。

 

短絡している部分を持つ合成抵抗の求め方は、電流の経路を丁寧に考え、後は通常の合成抵抗の問題をとくときと同じ解法をすればいいのです。

 

(※なお当サイトのメインテーマである電池における短絡の意味はこちらで解説しています)

 

関連記事

 

電流と電荷の関係
合成抵抗の計算方法
電池における短絡の意味
等価回路とは

 

 

電気回路に短絡している部分が含まれる時の合成抵抗の計算 関連ページ

SI単位
密度とは?比重とは?密度と比重の違いは?【演習問題】
ミリ、ミクロン、ナノ、ピコとは?SI接頭語と変換方法【演習問題】
電位とは何?電位の定義は?
電気と電荷、静電気力
電流と電荷(I=Q/t)、電流と電子の関係
コンデンサーと交流
電圧とは何か?電圧のイメージ、電流と電圧の関係(オームの法則)
直列回路における合成抵抗の導出と計算方法【演習問題】
並列回路における合成抵抗の導出と計算方法【演習問題】
合成抵抗2(直列と並列が混ざった回路)
電力と電力量の違いは?消費電力kWと消費電力量kWhとの関係 WとWhの変換(換算方法) ジュール熱の計算方法
ジュール熱とは?ジュール熱の計算問題を解いてみよう【演習問題】
水の温度上昇とジュールの関係は?計算問題を解いてみよう【演習問題】
コンデンサーの容量の計算式と導出方法【静電容量と電圧・電荷の関係式】
コンデンサーを直列接続したときの静電容量の計算方法【演習問題】
コンデンサーを並列接続したときの静電容量の計算方法【演習問題】
コンデンサーのエネルギーが1/2CV^2である理由 静電エネルギーの計算問題をといてみよう
磁場とは何か?
電流と磁場の関係(電流がつくる磁場)
電流が磁場から受ける力(フレミング左手の法則)
ローレンツ力
電磁誘導とレンツの法則
ファラデーの電磁誘導の法則
各種電磁誘導の問題の演習
磁束と磁束密度の定義・違いは?
相互誘導と自己誘導(相互インダクタンスと自己インダクタンス)
コイルを含む回路、コイルが蓄えるエネルギー
直流と交流、交流の基礎知識 実効値と最大値が√2倍の関係である理由は?
抵抗、コンデンサーと交流抵抗、コンデンサーと交流
コイルと交流、交流のまとめ
光のエネルギー
物質波とブラッグ反射(ブラッグの式)
気体分子運動論とは?
気体分子運動論とボルツマン定数
電流の定義のI=envsを導出する方法
角速度(角周波数)とは何か?角速度(角周波数)の公式と計算方法 周期との関係【演習問題】
クーロンの法則 導出と計算問題を問いてみよう【演習問題】
角速度(角周波数)とは何か?角速度(角周波数)の公式と計算方法 周期との関係【演習問題】(コピー)
自由落下(自然落下)における速度は? 計算問題を解いてみよう【演習問題】
ばね定数の公式や計算方法(求め方)・単位は?ばね定数が大きいほど伸びにくいのか?直列・並列時のばね定数の合成方法
距離(位置)、速度、加速度の変換方法は?計算問題を問いてみよう
静止摩擦係数と動摩擦係数の求め方 静止摩擦力と動摩擦力の計算問題を解いてみよう【演習問題】
電流計は直列につなぎ、電圧計は並列につなぐのはなぜか 電流計・電圧計の使い方と注意点
抵抗が3つ以上の並列回路、直列回路の合成抵抗 計算問題をといてみよう
単振動における変位・速度・加速度を表す公式と計算方法【sin・cos】
ホイートストンブリッジにおける計算問題を解いてみよう【ブリッジ回路の解き方】
メートルブリッジの計算問題を解いてみよう【ブリッジ回路の解き方】
単振動における運動方程式と周期の求め方【計算方法】
単振動におけるエネルギーとエネルギー保存則 計算問題を解いてみよう
v-tグラフ(速度と時間の関係式)から変位・加速度を計算する方法【面積と傾きの求め方】
相対速度とは?相対速度の計算問題を解いてみよう【船、雨、0となるときのみかけの速度】
ロケットなどで2物体が分裂・合体する際の速度の計算【運動量保存と相対速度】
キルヒホッフの電流則(キルヒホッフの第一法則)とは?計算問題を解いてみよう
単振り子における運動方程式や周期の求め方【単振動と振り子】

HOME プロフィール お問い合わせ