抵抗器とは
抵抗器は電流の流れを抵抗または阻害するために使用される電子部品です。これは受動部品であり、機能するために外部電源を必要としません。抵抗器は一般に炭素、金属、またはワイヤ巻き材料などの材料で作られています。さまざまな形状やサイズで提供され、抵抗値を示す色コードまたは数値がマークされています。抵抗の単位はオームで、ギリシャ文字のオメガ(Ω)によって記号化されます。電流の流れを制御し、回路を通る電流の量を制限し、特定の電圧降下を提供するために、電子回路で一般的に使用されます。また、電圧を分割したり、熱を生成したり、他の機能を実行するためにも使用されます。全体として、抵抗器は電子工学と電気工学において不可欠な部品であり、コンピュータ、テレビ、ラジオなどのデバイスに幅広く使用されています。
直列および並列に接続された抵抗器
抵抗器は、直列接続と並列接続の2つの方法で接続できます。直列接続では、抵抗器が端から端まで接続され、電流が順番に各抵抗器を流れます。直列接続の合計抵抗は、個々の抵抗の合計と等しくなります。つまり、合計抵抗は任意の単一抵抗器の抵抗よりも大きくなります。各抵抗器を流れる電流は同じですが、各抵抗器にかかる電圧は異なり、その抵抗に比例して各抵抗器にかかる電圧が下がります。
直列に接続された場合、合計抵抗(Rtotal)は個々の抵抗(R1、R2、R3、…)の合計に等しくなります:
Rtotal = R1 + R2 + R3 + …
例えば、10オームと20オームの2つの抵抗器が直列に接続されている場合、合計抵抗は次のようになります:
Rtotal = 10 オーム + 20 オーム = 30 オーム
並列接続では、抵抗器が並んで接続され、電流が同時に各抵抗器を分岐して流れます。並列接続の合計抵抗は、任意の単一抵抗器の抵抗よりも小さくなります。つまり、合計抵抗の逆数は、個々の抵抗の逆数の合計と等しくなります。各抵抗器にかかる電圧は同じですが、各抵抗器を流れる電流は異なり、その導電率(抵抗の逆数)に比例します。
並列に接続された場合、合計抵抗の逆数(1/Rtotal)は個々の抵抗の逆数の合計に等しくなります:
1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …
その後、合計抵抗はこの合計の逆数として計算されます:
Rtotal = 1 / (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …)
例えば、10オームと20オームの2つの抵抗器が並列に接続されている場合、合計抵抗は次のようになります:
1/Rtotal = 1/10 オーム + 1/20 オーム = 0.1 + 0.05 = 0.15
Rtotal = 1 / 0.15 = 6.67 オーム
直列および並列の抵抗器接続は、回路全体の抵抗と電流に異なる影響を与えます。各タイプの接続における合計抵抗と電流を計算する方法を理解することで、所望の電気特性を持つ回路を設計できます。