電子回路は複数の部品で作られます。その組み合わせは「直列接続」か「並列接続」か「それらの組み合わせ」か、に分かれます。こういったルールをお話ししていきます。
電子回路を理解するための、いわゆるベースとなる知識です。
(➡電気の基礎はこちら)
今後これ以外の知識も登場しますが、必要な時にインターネットで確認するていどでいいです。「基礎を理解し」「あとは、事例をまねたり・組み合わせたりする」というのが電子回路とのかかわりかたのコツです。
○「直列接続」「並列接続」とは、
それぞれに、
・抵抗Ｒの「合成抵抗」という考え方があります。
・電流Ｉ、電圧Ｖの「特殊なルール」があります。
・それらの「計算方法が、いろいろ」あります。ですが、計算方法はこまかく覚える必要はないです。（一部のよく使う式をお話ししていきます。）
私はふだん、機械のさまざまな修理をしています。「メカ」「電気」「ソフト」といった知識が、全体的に必要です。これらの知識をDIYへ使えないかと考え、ブログを書いています。どうぞご参考ください。
＜直列接続：抵抗Ｒについて＞
直列につないだ部品の「抵抗Ｒ」は、合計すると、その列全体の抵抗Ｒとしてあらわすことができる
Ｒ＝Ｒ1＋Ｒ2＋Ｒ3
直列回路の「合成抵抗」と言います。
＜直列接続：電流Ｉについて＞
直列につないだ部品に流れる「電流Ｉ」は どこでも同じ
Ｉ＝Ｉ1＝Ｉ2･･･
＜直列接続：電圧について＞
直列につないだ部品 にかかる「電圧Ｖ」は 合計するとその列全体の電圧Ｖとしてあらわすことができる
全体にかかる電圧Ｖ＝Ｖ1＋Ｖ2＋Ｖ3･･･
＜直列接続：各値の求め方例＞
全体に流れる電流Ｉの求め方
合成抵抗を用いて全体にかかる電圧より計算できます。
Ｉ＝Ｖ÷Ｒより、
・Ｉ＝全体Ｖ÷合成抵抗Ｒ
・Ｉは直列接続内どこでも同じ
または、それぞれの部品、例えば抵抗Ｒ１とその電圧Ｖ１がわかっていればそれだけで計算もできます。
・Ｉは直列接続内ではどこでも同じ量だからです
・全体または各Ｉ＝Ｖ1÷Ｒ1
各部品の電圧を求め方
各部品の例えば抵抗Ｒ１と全体の電流Ｉがわかっていれば計算できます。Ｉ=Ｖ÷Ｒより、
・Ｖ１＝Ｉ×Ｒ１（Ｉはどこでも同じため）
または全体に掛かる電圧Ｖと各抵抗Ｒ1Ｒ2･･･がわかっている場合は、抵抗Ｒの比率で計算することもできます。
例：Ｒ１＝２ Ｒ２＝３ Ｖ＝５の場合
Ｖ１＝Ｖ×Ｒ１／（Ｒ１+Ｒ２）
Ｖ１＝５×２／（２＋３）
Ｖ１＝２
～↓ここからは「並列接続」についてです～
＜並列接続：抵抗について＞
並列につないだ部品の「抵抗Ｒ」は、各列を合計して一つの抵抗Ｒとしてあわらすことができる
１／Ｒ＝1／Ｒ1＋１／Ｒ2＋１／Ｒ3･･･
・よってＲ＝ １／（ １／Ｒ１＋１／Ｒ２＋･･･ ）
・少々複雑です
並列回路の「合成抵抗」と言います。
簡単な計算式がございます
・Ｒ＝（Ｒ1×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）
※ただし2列の並列のみ
３列以上は･･･
まずどれか２列を１つにし、これの繰り返しです。
＜並列接続：電流について＞
並列につないだ各列に流れる「電流Ｉ」を合計すると、 回路全体に流れる電流になる
全体Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３･･･
＜並列接続：電圧について＞
各列に掛かる「電圧Ｖ」は、それぞれの列に同じ量かかる
全体Ｖ＝Ｖ１＝Ｖ２
＜並列接続：各値の求め方例＞
全体の電流Ｉの求め方
各部品の抵抗Ｒ１Ｒ２･･･と、各列に掛かる電圧Ｖがわかっていればそれだけでも計算できます。 しかし若干複雑です。
・まず全体の合成抵抗Ｒを計算します。
１／全体Ｒ＝１／Ｒ１＋１／Ｒ２＋･･･
全体Ｒ＝１／（ １／Ｒ１＋１／Ｒ２＋･･･ ）
・最後に全体の電流Ｉを計算します。
全体Ｉ＝全体Ｖ÷全体Ｒ
または各列に流れる電流Ｉ１Ｉ２は各列にかかる電圧Ｖと各列の例えば抵抗Ｒ１より計算できます。
各Ｉ＝全体Ｖ÷Ｒ１
または各列の抵抗の特殊な比率で計算できます。
・電流Ｉ１＝Ｉ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）
各部品に掛かる電圧の求め方
各列に流れる例えば電流Ｉ1と抵抗Ｒ1より計算が出来ます。
Ｖ1＝Ｉ1×Ｒ1
＜実際の回路と知識の使い方１＞
ＤＣファンを２個動かしたいとします。
（➡ＤＣファンとはこちら）
まず直列でつなげるか、並列でつながるか
・ファン2個を均一に動かしたいなら、Vが同じになる「並列接続」を選定します。
ＤＣファンの仕様が「5v駆動・100mA流れる」場合
・電源5vで200mA以上流れるACアダプタの用意
＜実際の回路と知識の使い方２＞
3V100mAで動くＤＣファンを１つ動かしたいのですが、電源が5Vしか用意できなかったとします。
電圧は、抵抗器を用い、直列回路の分圧を利用する
ファンの抵抗成分を計算
・Ｒ＝Ｖ÷ＩよりＲ＝3÷0.1＝30Ω
比率２：３に分けられる抵抗器を用意する
・20Ω：30Ω＝2：3 よって20Ωの抵抗器を用意
いかがでしたでしょうか。
「並列回路」で少々複雑な式が出てきます。しかし「基本ルール」「Ｉ＝Ｖ÷Ｒ」「合成抵抗」を応用しているにすぎません。「イメージ」さえつかめていれば、電子工作を行う上では、必要な時にインターネットで検索するていどでいいです。
今後これ以外の知識も登場しますが、それらもインターネットで確認するていどでいいです。「基礎を理解し」「あとは、事例をまねたり・組み合わせたりする」というのが電子回路とのかかわりかたのコツです。