第8回で、V・I・R・Pを覚えました。
第9回で、直列・並列と合成抵抗を覚えました。
第10回では、その最後に電力（W）を求めます。
難しい新ルールを増やす回ではありません。今回の合言葉は、これです。
★ WはVとAについていく！
★ VとAが分かれば、最後は P＝V×I で求めるだけ！
STEP1｜まずは前回のおさらい
Wを勉強する前に、第9回までの内容を一度まとめます。
直列・並列で、電圧・電流・抵抗がどう変わるかを確認してから、右端の「電力（W）」へ進みましょう。
【直列】
一本道
電流は同じ
電圧は分け合う
抵抗は足し算
【並列】
枝分かれ
電圧は同じ
電流は分かれる
抵抗は逆数を使ってまとめる
ここまでは前回と同じです。今回は、この表の一番右にある電力（W）を追加で見ていきます。
STEP2｜Wが出てきたらP＝V×I
電力を求める基本公式は、次の1つです。
電力＝電圧×電流
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| P | 電力 | W（ワット） |
| V | 電圧 | V（ボルト） |
| I | 電流 | A（アンペア） |
問題に「W」が出てきたら、まず P＝V×I を思い出そう！
P・V・IのT字整理
P・V・Iは、次のように整理できます。
────────
V ｜ I
横に並んでいるものは掛け算、縦に並んでいるものは割り算で考えます。
Pを求める → V×I
Vを求める → P÷I
Iを求める → P÷V
超基本例
電圧12V、電流2Aの場合。
＝12×2
＝24W
VとAが分かっていれば、Wは掛け算だけで求められます。
STEP3｜Wは「VとAについていく！」
ここが今回の最重要ポイントです。
電力の公式は、P＝V×Iです。
つまり、その場所のVとAが分かれば、その場所のWも求められます。
逆に、VやAが変われば、Wも変わります。
直列・並列だからといって、Wだけに特別な新ルールがあるわけではありません。
★ Wだけを特別に考えなくてOK！
VとAを出す
↓
最後に掛ける
↓
Wが出る！
STEP4｜直列ではWはどうなる？
条件
電源12V
R1＝2Ω
R2＝4Ω
直列回路
まず合成抵抗を求めます。
次に、全体の電流を求めます。
＝12÷6
＝2A
直列なので、R1にもR2にも同じ2Aが流れます。
次に、それぞれの電圧を求めます。
V1＝I×R
＝2A×2Ω
＝4V
V2＝I×R
＝2A×4Ω
＝8V
最後に、それぞれの電力を求めます。
P1＝V×I
＝4V×2A
＝8W
P2＝V×I
＝8V×2A
＝16W
直列なのに、なぜWが違うの？
直列ではAは同じです。
でも抵抗が違うと、それぞれにかかるVが変わります。
P＝V×Iなので、Vが変わればWも変わります。
「直列＝Wが同じ」ではありません。
STEP5｜並列ではWはどうなる？
条件
電源12V
R1＝6Ω
R2＝3Ω
並列回路
並列なので、R1にもR2にも同じ12Vがかかります。
R2＝12V
電流を求めます。
I1＝V÷R
＝12÷6
＝2A
I2＝V÷R
＝12÷3
＝4A
電力を求めます。
P1＝V×I
＝12×2
＝24W
P2＝V×I
＝12×4
＝48W
並列ならWも同じ？
違います。
並列で同じなのはVです。
抵抗が違えばAが変わります。
P＝V×Iなので、Aが違えばWも変わります。
★ 並列 → Vは同じ
★ でもΩが違う → Aが変わる
★ Aが変わる → Wも変わる
STEP6｜直列・並列とWの関係を整理
| つながり | 電圧V | 電流A | 抵抗Ω | 電力W |
|---|---|---|---|---|
| 直列 | 分け合う | 同じ | 足す | VとAから決まる |
| 並列 | 同じ | 分かれる | 逆数でまとめる | VとAから決まる |
★ WはVとAについていく！
STEP7｜回路全体のW
各抵抗のWと、回路全体のWもつながっています。
STEP5の並列回路で考えます。
R2＝48W
各部分の電力を足すと、回路全体の電力になります。
＝72W
また、回路全体のVとAからも求められます。
全体の電流＝2A＋4A＝6A
P＝V×I
＝12×6
＝72W
★ 各部分の電力を全部足す
24W＋48W＝72W
または
★ 全体のV×全体のA
12V×6A＝72W
どちらでも回路全体の電力を求められる！
練習問題1｜基本
問題：ある電装品に12Vの電圧がかかり、3Aの電流が流れています。消費電力は何Wですか。
答えと解説を開く
Wを聞かれているので、P＝V×Iを使います。
＝12×3
＝36W
答え：36W
練習問題2｜Aが書いていない
問題：12Vの電源に6Ωの抵抗をつなぎました。この抵抗の消費電力は何Wですか。
答えと解説を開く
今回はAが書いてありません。
先に電流を求めます。
＝12÷6
＝2A
そのあと、P＝V×Iで電力を求めます。
＝12×2
＝24W
答え：24W
Wを聞かれていても、VとAがそろっていなければ先にAを出します。
練習問題3｜並列
問題：12Vの電源に、R1＝6Ω、R2＝3Ωが並列につながっています。
① R1の電力、② R2の電力、③ 回路全体の電力を求めます。
答えと解説を開く
並列なので、R1にもR2にも12Vがかかります。
I＝12÷6
＝2A
P＝12×2
＝24W
I＝12÷3
＝4A
P＝12×4
＝48W
全体の電力は、各部分の電力を足します。
＝72W
答え：R1＝24W、R2＝48W、全体＝72W
最終実戦｜第9回＋第10回
条件：電源12V。R1＝2Ω。その先に、R2＝6Ω、R3＝3Ωの並列回路があります。
問題：回路全体の電力は何Wですか。
答えと解説を開く
STEP1 まず並列部分をまとめます。
＝1/6＋1/3
＝1/6＋2/6
＝3/6
＝1/2
R＝2Ω
STEP2 R1＝2Ωと、並列部分＝2Ωは直列です。
＝2＋2
＝4Ω
STEP3 全体の電流を求めます。
＝12÷4
＝3A
STEP4 全体の電力を求めます。
＝12×3
＝36W
答え：36W
最終実戦で特に覚えること
ここでは、第9回で覚えたことと第10回がつながっています。
直列・並列を判断
抵抗をまとめる
全体のV・Aを出す
P＝V×I
Wが出る
第10回で新しく増えた難しい回路計算はありません。
第9回までの回路計算の最後に、Wを求めるというイメージでOKです。
第10回はこれだけ覚えればOK！
① Wが出たら P＝V×I
② VとAが分かればWは出せる
③ Aが分からなければ、V＝I×Rから先にAを出す
④ 直列は、Aは同じ・Vは分かれる
⑤ 並列は、Vは同じ・Aは分かれる
⑥ Wは、VとAについていく！
⑦ 回路全体のWは、全体のV×全体のAでも求められる
Wだけの新しいルールを大量に覚えなくてOK。
VとAを正しく出せれば、最後は掛け算！
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