直列と並列の違いは何が決定打か?電圧・電流と豆電球の真相を徹底解説

直列と並列の違いは何が決定打か?電圧・電流と豆電球の真相を徹底解説

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電気回路の基本構造は、電源(電池)と負荷(豆電球や抵抗)をどのようにつなぐかで「直列」と「並列」の2種類に大別されます。直列回路は一本道の一筆書きで繋がれた回路であり、並列回路は途中で道が分岐して複数のルートが同時に存在する回路です。

両者の挙動を直感的に捉えるうえで最もわかりやすいのが「水流モデル」です。電圧を「水の落差(ポンプの水圧)」、電流を「流れる水の量」、抵抗を「水車(水の流れにくさ)」に置き換えてみます。直列接続は1本の水路に複数の水車を縦に並べた状態であり、水車が増えるほど水路全体の抵抗が増して水流が弱まります。一方、並列接続は水路を枝分かれさせてそれぞれのルートに水車を配置するため、全体の水路幅が広がり、水が流れやすくなります。

項目直列回路(Series Circuit)並列回路(Parallel Circuit)編集部の見解・評価電流の流れ方回路のどの地点でも常に一定(1本の道)枝分かれした各支流の合計が全体に等しい直列はどこを測っても同じ値になるため測定が容易電圧の配分各抵抗にかかる電圧の合計が電源電圧に等しいすべての並列部分に電源電圧がそのまま均等にかかる並列の「電圧が等しい」性質が家庭用配線の基盤合成抵抗の挙動抵抗を足すほど全体の抵抗は大きくなる(R = R1 + R2)抵抗を足すほど全体の抵抗は小さくなる(1/R = 1/R1 + 1/R2)並列で抵抗が下がる現象の理解が最大のハードル断線時の影響1箇所でも切れると回路全体が完全に停止1箇所が切れても他のルートは通電を維持可用性とフェイルセーフの面で並列が圧倒的に有利乾電池使用時の特性電圧が倍増(1.5V × 2 = 3.0V)、スタミナは1個分電圧は不変(1.5Vのまま)、スタミナ(寿命)が2倍パワー重視なら直列、駆動時間重視なら並列

回路図を見分ける際は、電源のプラス極から指で線をなぞり、交差点(分岐点)があるかどうかを確認するのが鉄則です。途中に分岐が一切なく1本の輪になっているものが直列回路、枝分かれして再び合流する分岐点を持つものが並列回路と判別できます。

山下 哲也
著者

山下 哲也

デジタルガジェットとスマート家電の検証記事を多数執筆。失敗しないモノ選びを提案します。