分圧・分流の法則｜公式と覚え方、分圧回路・分流器の計算を例題で図解

分圧の法則は、直列につないだ抵抗に電圧が抵抗の大きさの比で分かれる法則で、R1にかかる電圧はV×R1/(R1+R2)です。分流の法則は、並列につないだ抵抗に電流が抵抗の小さいほうへ多く分かれる法則で、R1に流れる電流はI×R2/(R1+R2)です。分圧は「自分の抵抗」、分流は「相手の抵抗」を分子に置くと覚えます。

🍕 分圧・分流のイメージ

• 分圧(ぶんあつ):直列回路で電圧を分ける → ピザを兄弟で分ける🍕
• 分流(ぶんりゅう):並列回路で電流を分ける → 川が2つに分かれる🌊

💧 滝で考える分圧のイメージ

山の上から川が流れてきて、途中に2つの滝があるとします。

• 山の頂上(12V) → 1つ目の滝(4V落ちる) → 中腹(8V) → 2つ目の滝(8V落ちる) → 麓(0V)
• 滝1は小さい(R1=3Ω)から、落差も小さい(V1=4V)
• 滝2は大きい(R2=6Ω)から、落差も大きい(V2=8V)

抵抗が大きいほど、電圧降下も大きい!これが分圧です。

📐 分圧の公式

V₁ = V × (R₁ / (R₁ + R₂))

求めたい電圧 = 全体の電圧 × (その抵抗 / 合成抵抗)

🍕 ピザを兄弟で分ける

12枚のピザ(12V)を兄弟2人で分けます。

• お兄ちゃん(R₁=3Ω)、弟(R₂=6Ω)
• 合計:3+6=9枚分の食欲
• お兄ちゃんの取り分:12枚 × (3/9) = 4枚
• 弟の取り分:12枚 × (6/9) = 8枚

抵抗が大きい弟(R₂=6Ω)の方が、たくさん(8V)もらえる!

📝 例題:V=12V、R₁=3Ω、R₂=6Ωの直列回路

問題:R₁にかかる電圧V₁を求めよ。

ステップ①:合成抵抗を計算

R₁+R₂ = 3Ω + 6Ω = 9Ω

ステップ②:R₁の割合を計算

R₁/(R₁+R₂) = 3Ω/9Ω = 1/3

ステップ③:電圧を計算

V₁ = 12V × (1/3) = 4V

答え:4V

🌊 川で考える分流のイメージ

大きな川(6A)が2つの支流に分かれます。

• 支流1:狭い川(R₁=6Ω大) → 水の流れは少ない(I₁=2A)
• 支流2:広い川(R₂=3Ω小) → 水の流れは多い(I₂=4A)

広い川(抵抗が小さい)の方に、たくさん水(電流)が流れる!

📐 分流の公式

I₁ = I × (R₂ / (R₁ + R₂))

求めたい電流 = 全体の電流 × (相手の抵抗 / 合成抵抗)

⚠️ 超重要!分流は分圧と違う!

分圧:分子に「欲しい抵抗(R₁)」を入れる

分流:分子に「相手の抵抗(R₂)」を入れる!

これを間違えると試験で大量失点します😭

🚗 道路が2つに分かれる

高速道路(6台/分)が2つの道に分かれます。

• 道1:狭い道・渋滞(R₁=6Ω大) → 2台/分しか進めない
• 道2:広い道・スムーズ(R₂=3Ω小) → 4台/分進める!

みんな楽な道(抵抗が小さい道)を選ぶよね!

📝 例題:I=6A、R₁=6Ω、R₂=3Ωの並列回路

問題:R₁に流れる電流I₁を求めよ。

ステップ①:合成抵抗を計算(足し算だけでOK!)

R₁+R₂ = 6Ω + 3Ω = 9Ω

ステップ②:相手の抵抗R₂の割合を計算(ここ重要!)

R₂/(R₁+R₂) = 3Ω/9Ω = 1/3

ステップ③:電流を計算

I₁ = 6A × (1/3) = 2A

答え:2A

💡 最強の覚え方

• 分圧:「自分の名前」イメージ → V₁が欲しい?→R₁を分子に!
• 分流:「相手を思いやる」イメージ → I₁が欲しい?→R₂(相手!)を分子に!

❌ よくある間違い

• 分流なのに、分子にR₁を入れてしまう(正しくはR₂!)
• 並列回路なのに、分圧の公式を使ってしまう
• 直列と並列を見間違える(回路図をよく見る!)

✅ 正しい手順

• ステップ①:回路図をよく見る → 直列?並列?
• ステップ②:直列なら分圧、並列なら分流の公式
• ステップ③:分流なら「相手の抵抗」を分子に!
• ステップ④:最後に検算(合計が元に戻るか確認)

🎵 ボリュームつまみの仕組み

ボリュームつまみは「可変抵抗(ポテンショメーター)」です。

• つまみを回すと、R₁とR₂の比率が変わる
• 出力電圧 = V × (R₁/(R₁+R₂))で決まる
• つまみを右に回す → R₁が大きくなる → 出力電圧も大きくなる → 音が大きくなる!

🌡️ 温度センサーの仕組み

• サーミスタ(R₁)は、温度が上がると抵抗が変わる
• 固定抵抗(R₂)と直列につなぐ
• 出力電圧 = V × (R₁/(R₁+R₂))を測る
• 出力電圧の変化 → 温度がわかる!

🔋 並列バッテリーの仕組み

• バッテリーA(内部抵抗R₁)とバッテリーB(内部抵抗R₂)を並列接続
• 負荷に流れる電流Iが、それぞれのバッテリーから分流する
• バッテリーAからの電流:I₁ = I × (R₂/(R₁+R₂))
• 内部抵抗が小さいバッテリーから、多くの電流が流れる

💡 LED調光回路

• LEDと抵抗を直列につなぐ
• LEDの電圧（順方向電圧VF）は電流が変わってもほぼ一定なので、単純な分圧の式では求めない
• LEDに流れる電流 = (V − VF) ÷ R。抵抗Rを変えると電流が変わる → 明るさが変わる!

📌 この記事のポイント

• 分圧(直列):大きいRに大きいV、公式 V₁=V×(R₁/(R₁+R₂))、分子は欲しい抵抗
• 分流(並列):小さいRに大きいI、公式 I₁=I×(R₂/(R₁+R₂))、分子は相手の抵抗
• 覚え方:分圧=自分の名前、分流=相手を思いやる
• 応用:ボリューム調整、センサー回路、バッテリー並列、LED調光

📘 直列回路と並列回路の違い

数珠つなぎと枝分かれのイメージで一瞬で理解!分圧・分流の基礎になります。

📘 オームの法則|なぜV=IRなのか?

電圧・電流・抵抗の関係を「水路」で完全図解。分圧・分流の計算に必須です。