直列・並列抵抗計算機(合成抵抗の計算)
複数の抵抗を直列または並列に接続したときの合成抵抗を自動計算します。Ω・kΩ・MΩ単位に対応し、抵抗の追加・削除も自由に行えます。
直列・並列抵抗計算機とは
複数の抵抗をつないだときの合成抵抗は、つなぎ方によって計算式がまったく異なります。直列接続なら各抵抗の値を単純に足すだけですが、並列接続では逆数の和をとってからさらに逆数を計算する必要があり、暗算では間違えやすい計算です。本ツールは接続方式と抵抗値を入力するだけで、この合成抵抗を自動で計算します。
抵抗値は220のようなΩ単位の数値だけでなく、1kや2.2Mのようにキロ・メガ表記のまま入力でき、内部でΩに統一してから計算します。抵抗器を3本以上使う回路や、テスターで実測した抵抗値の検算にもそのまま使えます。
直列・並列抵抗計算機の使い方
- 接続方式を選ぶ 回路図が直列か並列かを確認し、該当するボタンを選びます。
- 抵抗値を入力する 手持ちの抵抗の値を1つずつ入力欄に入れます。単位を付けたままでも構いません。
- 抵抗を追加・削除する 3本以上ある場合は「+抵抗を追加」で欄を増やし、不要な欄は削除します。
- 合成抵抗を確認する 入力するたびに合成抵抗がΩ換算の値とあわせて自動更新されます。
- 結果を実測値と照らし合わせる テスターで測った合成抵抗と計算結果がずれる場合、接触不良や抵抗値の読み間違いを疑います。
使いこなすためのヒント
- 抵抗値は「220」のようにΩ単位の数値だけでなく、「1k」「2.2M」のようにkΩ・MΩの単位を付けたまま入力できます(自動でΩに変換して計算します)。
- 「+抵抗を追加」ボタンで3つ以上の抵抗を並べて計算できます。回路図に抵抗が3つ以上ある場合もそのまま入力してください。
- 並列接続の合成抵抗は、接続した抵抗の中で最も小さい値よりも必ず小さくなります。計算結果がそれより大きい場合は入力ミスを疑ってください。
- 0Ω以下の値やΩ以外の記号を含む入力はエラーとして扱われ、計算結果には反映されません。テスターで実測した値をそのまま入力する際は単位表記に注意してください。
直列・並列抵抗計算機が役立つ場面
LEDの電流制限抵抗を組み合わせるとき
手持ちの抵抗を直列や並列に組み合わせて、必要な抵抗値に近づけたいときに使えます。
電子工作でちょうどよい抵抗値がないとき
規格の抵抗値しか手元に無い場合、複数を組み合わせて目的の値に近づける計算に使えます。
回路図の合成抵抗を検算するとき
手計算やテスターの実測値と照らし合わせ、配線ミスや部品違いに気づく手がかりになります。
電気工事士試験や電験の学習
直列・並列の合成抵抗計算は頻出分野で、数値を変えながら公式の使い方を体で覚えられます。
合成抵抗に関する用語集
- 合成抵抗
- 複数の抵抗をまとめて1つの抵抗とみなしたときの値です。接続方式によって計算式が異なります。
- 直列接続
- 複数の抵抗を1本の道のように順につなぐ方式です。合成抵抗は各値の単純な合計になります。
- 並列接続
- 複数の抵抗を枝分かれさせてつなぐ方式です。合成抵抗は逆数の和の逆数で求め、必ず最小の抵抗値より小さくなります。
- Ω(オーム)
- 抵抗の大きさを表す国際単位です。1Ωは1Vの電圧で1Aの電流が流れる抵抗にあたります。
- kΩ(キロオーム)
- 1,000Ωを表す単位です。桁数の多い抵抗値を読みやすくするために使われます。
- MΩ(メガオーム)
- 1,000,000Ωを表す単位です。絶縁抵抗など非常に大きな抵抗値の表記に使われます。
- 抵抗のカラーコード
- 抵抗器の表面に塗られた色帯で抵抗値を表す表記法です。実物の抵抗値を読み取る際に使います。
よくある質問
余談ですが ― 「抵抗を増やしたのに抵抗が減る」不思議
抵抗を直列につなぐか並列につなぐかは、電子回路の設計において最も基本的でありながら奥深い選択の一つです。LED一つを光らせる簡単な回路でも、電流制限抵抗を直列に入れるのか、複数のLEDをどう配線するのかによって、必要な抵抗値の考え方がまったく変わってきます。
並列接続で合成抵抗が下がるという性質は直感に反すると感じる人が多く、初学者がつまずきやすいポイントの一つです。「抵抗を追加したのに合成抵抗が減る」という一見矛盾した結果は、電流の通り道(並列経路)が増えることで全体として電流が流れやすくなるために起きる現象で、車線が増えた道路のように渋滞(抵抗)が緩和されるイメージで捉えると理解しやすくなります。
実際の電気工事士試験や電験(電気主任技術者試験)などの資格試験でも、直列・並列の合成抵抗計算は頻出分野です。抵抗のカラーコードから値を読み取る力(本サイトの抵抗カラーコード読み取りツールも参照)と組み合わせれば、実際の抵抗器を手にした回路計算の練習にも本ツールを役立てられます。