3. 合成抵抗の求め方

前に部品編で合成抵抗の求め方を説明しましたが、オームの法則とキルヒホッフの法則(第一法則)を用いて数学的に説明します。

左の図においては、抵抗R1R2が並列に接続されています。

 

回路に流れる電流( i )は抵抗に入る点で( i1 )と( i2 )に分かれます。他に分かれていく回路はないので、キルヒホッフの法則から

 

i = i1 + i2 ………(1)

 

となります。

 

一方で抵抗 R1 R2 には電源より電圧( E )があたえられていますからオームの法則から

 

E = R1 x i1 = R2 x i2 ………(2)

 

となります。

 

ここで(1)式に(2)式を代入すれば

 

i = E / R1 + E / R2 = ( 1 / R1 + 1 / R2 ) x E ………(3)

 

とまとめられます。

 

また、合成された抵抗を R とすれば

 

E = i x R

ですから

i = E / R ………(4)

 

と変形すれば(3)式の左辺 i と(4)式の左辺 i は等価なので

E / R = ( 1 / R1 + 1 / R2 ) x E

となります。よって両辺を E で除算すれば

1 / R = 1 / R1 + 1 / R2

R = ( R1 x R2 ) / ( R1 + R2 )

と合成抵抗 R を求めることが出来ます。

このやり方を「和分の積」と言う事もあります。

2つ以上の抵抗による合成抵抗も、2つずつまとめれば上記の考え方で単純化でき、容易に求めることが出来るようになります。