工事担任者 総合通信・基礎

直流回路とキルヒホッフの法則の公式・重要用語まとめ

合成抵抗、節点電圧、電流・電圧を計算する問題です。

最初に押さえる

学習のポイント

  • 回路を節点と閉回路に分け、電流の向きと電圧降下の符号を最初に決めます。
  • 直列・並列を先に整理し、未知数が残る場合にキルヒホッフの法則を使います。
節点での電流の考え方節点に入る電流と出る電流を左右に分けると、キルヒホッフの電流則をそのまま式にできます。
流入電流I₁ + I₂
節点電荷はたまらない
流出電流I₃ + I₄

計算に使う

重要公式

式そのものだけでなく、各記号が表す量と単位、公式を使える条件をセットで確認してください。

オームの法則

V=RIV=RI

電圧V、抵抗R、電流Iの基本関係です。

記号の意味

VV

抵抗の両端にかかる電圧単位:V(ボルト)

RR

抵抗値単位:Ω(オーム)

II

抵抗を流れる電流単位:A(アンペア)

使い方と注意点

求めたい文字が左辺になるように、電流なら I=V/R、抵抗なら R=V/I と変形します。mAを使う場合はAへ直してから代入します。

計算例

R=5 Ω、I=2 Aなら、V=5×2=10 Vです。

並列抵抗

R=R1R2R1+R2R=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}

2本の抵抗を並列接続したときの合成抵抗です。

記号の意味

RR

並列部分全体の合成抵抗単位:Ω

R1,R2R_1,R_2

並列につながれた各抵抗単位:Ω

使い方と注意点

2本だけの並列回路で使える形です。3本以上では 1/R=1/R₁+1/R₂+… を使います。合成抵抗は必ず最小の抵抗より小さくなります。

計算例

6 Ωと3 Ωの並列なら、R=(6×3)/(6+3)=2 Ωです。

キルヒホッフの電流則

Iin=Iout\sum I_{\mathrm{in}}=\sum I_{\mathrm{out}}

節点に流れ込む電流の合計と流れ出す電流の合計は等しくなります。

記号の意味

IinI_{\mathrm{in}}

節点へ流れ込む各電流単位:A

IoutI_{\mathrm{out}}

節点から流れ出す各電流単位:A

\sum

該当する電流をすべて加える記号

使い方と注意点

節点ごとに電流の矢印を仮定し、流入の合計=流出の合計という式を立てます。計算結果が負なら、実際の向きが仮定と逆だったという意味です。

計算例

3 Aと2 Aが流入し、1本だけ流出するなら、流出電流は5 Aです。

本番で迷わない

問題を解くときの手順

計算問題

  1. 問題文から、分かっている量と求める量を抜き出します。
  2. 接頭語を含めて単位をそろえ、使う公式の各記号へ対応させます。
  3. 式を文字のまま変形してから数値を代入します。
  4. 単位、符号、桁数と、答えが常識的な大きさかを確認します。

暗記・知識問題

  1. 「正しいもの」「誤っているもの」のどちらを選ぶ問題か確認します。
  2. 選択肢を主語・対象・働き・条件に分けて読みます。
  3. 似た用語へ置き換わっていないか、方向や大小関係が逆でないかを確認します。
  4. 法規では数値や期限だけでなく、誰が何をする規定かも確認します。

選択肢を見分ける

重要用語

用語名だけを暗記せず、「何を対象にするものか」「どんな役割・性質があるか」を一緒に覚えましょう。

節点
複数の枝路が接続され、同じ電位として扱える点です。
閉回路
電流が一周できる閉じた経路です。
電圧降下
電流が抵抗を通るときに生じる電位の低下です。

理解を確認する

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