直列と並列では抵抗値は変わりますか？

質問

導線の両端に電位差Vをつけ、導線の中央に直列で抵抗1を繋ぎます。抵抗を流れる電流をI、抵抗値をRとすると、V=IRが成り立ちます。

この抵抗1を挟む導線の２点に導線をつけ、もう一つの抵抗2を並列で繋ぎます。

そうすると、抵抗1に流れる電流の量は減りますが、電位差は変わりません。V=IRが成り立つとしたら、抵抗値が変わらなければおかしくないですか？

直列繋ぎと並列繋ぎでは抵抗1の抵抗値は変わるのですか？

説明わかりにくいかもしれませんが、助言いただきたいです。

回答No.9

QCD2001 · ベストアンサー

初学者向けの参考書には、電圧と電流を水圧と水流に例えて、水を入れた桶から水が流れ出る様子を図示して説明したものがしばしば見受けられます。初学者向けには解りやすいのですが、しばしば流量が水路の太さによって決まっている、という誤解を生みます。
桶から水を流しだすホースに太さによって、単位時間あたりに水が流れ出る量が決まりますから、その先に繋げた抵抗となる水路を並列に２つにすると、水は２つの水路に分かれて流れるので、それぞれの水路に流れる水の量は減少します。

電流の場合も、これと同じように、抵抗を２つ並列に繋げると、それぞれの抵抗に流れる電流が減少する、と勘違いをする人がしばしばいます。No.3の回答者は、このような勘違いをして間違った回答を書いています。
しかし、これは水の場合であって、電流は違います。電流の場合は、２つの抵抗を並列につないでも、電流は減少しません。もちろん、一定の断面積の導体中を運動できる電子の数には上限があるはずですから、その上限の電流を流せば、上記のように並列に接続した抵抗の電流が減るでしょう。しかし、その電流は１兆アンペアとか、１京アンペアとか１該アンペアと言った、けた違いに大きな電流の場合です。
１Ωの抵抗に１００万ボルトの電圧を加えると、１００万アンペアの電流が流れます。その抵抗にもう一つ１Ωの抵抗を並列につないだ場合、1つ目の抵抗の電流は減らずに１００万アンペアのままで、２つ目の抵抗にも１００万アンペアが流れ、流れる電流の総量は２００万アンペアになります。それぞれの抵抗を流れる電流は減少しません。もしかすると、１京×１京×１京アンペア程度の電流を流して、抵抗を２つにすると、電流が減るかもしれません。

１００万アンペア程度では電流は減りません。送電線などに流すような電流でも、抵抗を並列にして、電流は減少しません。超強磁場の発生などの特殊な実験で使用する超強大電流でも、抵抗を並列にして電流が減ることはありません。現在の技術では実現不可能な超超超強大な電流でないと、抵抗を並列にして、電流が減るような現象は生じません。

ですから、抵抗１に抵抗2を並列に接続しても、抵抗1の電流は減らず、抵抗2にもI＝V／R2　の電流が流れ、流れる電流の総量は
I＝V／R1＋V／R2＝V×（R1＋R2）／R1×R2　　
になります。

要するに、水と電流は違うということです。水は水路を2つに分けると、水源からの供給量が一定なので、それぞれの流量は減ります。しかし、電流は回路を2つに分けても、電源からの電流の供給量が増えるので、それぞれの電流は減りません。

お礼

1番分かりやすかったです。
ありがとうございました。
水量で考えちゃってました。

他の方の回答も勉強の助けになりました。
皆さんありがとうございました。

回答No.8

takochann2

「そうすると、抵抗1に流れる電流の量は減りますが、電位差は変わりません。」これが間違いです。R1に流れる電流は同じです。したがって並列にR1を二個つなぐと電池を流れる電流は2倍になります。よって合成抵抗は1/2です。

回答No.7

f272

> 抵抗1だけの回路の場合、電流量をI0とすると、抵抗1と抵抗2の並列回路の全体の電流量I0はI1（抵抗1を流れる電流）とI2（抵抗2を流れる電流）を足したものになりませんか？そしたら抵抗1を流れる電流量I1は最初のときのI0より減りませんか？

抵抗1だけの回路の場合、電流量をI0とすると，抵抗1と抵抗2の並列回路の全体の電流量はI0ではありません。
並列回路の全体の電流量は，抵抗1を流れる電流と抵抗2を流れる電流を足したものになるのはその通りです。
#6さんが例題を作っているので，よく理解してください。

回答No.6

kissabu

添付した図で電源12V,抵抗値10Ωとして
①V=12Vで10Ωの抵抗を接続した場合
I=12/10=1.2A
②並列にR1、R2を接続した場合
両抵抗の両端の電位差は等しく12Vであるのでそれぞれ①と同じ1.2A流れる。よって電流I=1.2+1.2=2.4A　見かけの抵抗値（合成抵抗）は1/2になる。
③R1.R2を直列につなぐと合成抵抗は10＋10=20Ω
I=12/(10+10)=0.6A
Pにおける電位Vpは12/2=6Vであるので0.6Aと合致する。

という感じでいかがですか。絵は下手です。ごめんなさい。

回答No.5

t_ohta

抵抗1に対して抵抗2を並列で繋げると、回路全体での合成抵抗は変化しますが個々の抵抗の抵抗値は変わりません。

回答No.4

f272

抵抗1だけがあるときと比べて，抵抗2を並列で繋いだときに抵抗1に流れる電流の量は減りません。だから電位差は変わらずV=IRが成り立つのです。もちろんこのとき抵抗2に流れる電流がありますので，全体としては流れる電流は大きくなります。
おかしな回答に騙されないようにしてください。

補足

抵抗1だけの回路の場合、電流量をI0とすると、抵抗1と抵抗2の並列回路の全体の電流量I0はI1（抵抗1を流れる電流）とI2（抵抗2を流れる電流）を足したものになりませんか？そしたら抵抗1を流れる電流量I1は最初のときのI0より減りませんか？
なんだかいろいろわからなくなってきました。

回答No.3

Higurashi777

抵抗１本あたりの抵抗値（この場合は抵抗１の抵抗値）は変わりません。
では何故電流量が減るか、というと、「抵抗２の方にその減った電流分が流れてしまっているから」になります。
回転寿司のレーンで考えるとわかりやすいかと。
毎分６０皿を流せる回転寿司のキッチンから寿司を流すとき、レーンが１レーンであれば毎分６０皿が流れてきますよね。それが２レーンになった場合、各レーンに流れる寿司の量は、レーンのスピードは変わりませんが、流れる量は毎分３０皿になってしまいます。
そういった理屈になります。

以上、ご参考まで。

回答No.2

w4330

>抵抗値が変わらなければおかしくないですか？
抵抗値は変わってます
抵抗1と抵抗2の合成抵抗になっています
1/R0=1/R1+1/R2です

回答No.1

tzd78886

計算上と実際の回路では違います。小学校や中学校の理科の授業ではあくまで理想的なものを使った計算をしますが、実際の回路は理想的なものではありません。