抵抗とは?
電流の流れにくさのこと。抵抗が大きくなると、電流はながれにくくなる(小さくなる)。
電流を人、抵抗を田んぼのような泥道、トンネルとイメージするといい。この記事では泥道に例えて解説していく。
長さと抵抗
抵抗が長くなると大きくなる(電流が流れにくくなる)。逆に、抵抗が短くなると小さくなる(電流が流れにくくなる)。
泥道を通ることを想像してほしい。足をとられて歩きにくいはずだ(電流がながれにくい)。
太さと抵抗
抵抗が太くなると、電流は流れやすくなる(大きくなる)。これも泥道で考えてみよう。道幅が広い分、それだけ人も多く通ることができる。
オームの法則
V=R×I(電圧=抵抗×電流)まずはコレを覚える。この式を変形すると次の式ができる。
I=V/R,R=V/Iこれらは発熱量を求めるときに必要になる。
発熱量
発熱量=消費電力×時間となる。消費電力または時間が大きくなると、発熱量も大きくなる。
消費電力は次の式で表す。消費電力=電圧×電流。ここでオームの法則からV=R×I、I=V/Rを用いると、消費電力=V×I=R×I×I=V×V/Rとなる。
直流回路
直流回路では電流がどこも同じ。消費電力=R×I×Iを用いる。抵抗が大きいうが消費電力が大きくなる。よって、発熱量も大きくなる。(イメージ)田んぼのような泥道を通る場合、抵抗が大きいと足を取られて暑くなる。
並列回路
並列回路では電圧がどこも同じ。消費電力=V×V/Rを利用。抵抗は分母にある。抵抗が小さいほうが消費電力が大きくなる。(イメージ)抵抗が小さいほうに電流(人)が集まるため、混雑して暑くなる。