豆電球の直並列つなぎについて学習します。今回は少し複雑な直並列つなぎになります。まずは問題を解いてみてください。
「複雑な直並列つなぎの豆電球の明るさ」応用問題
Ｑ：下の図で、アの豆電球の明るさを１とした場合、イ〜キの豆電球の明るさどのように表されるか？ただし、どれも同じ豆電球、乾電池を使ったものとする。
今度は、豆電球が複雑につながれています。さらに乾電池の個数も増えていますね。ここもゆっくりと解説していきます。
「複雑な直並列つなぎの豆電球の明るさ」応用問題の解き方
このつなぎ方の場合、電流が流れる道すじを２つに分けて考えた方が解きやすそうです。イ・ウ・エを電流が流れる道すじと、オ・カを電流が流れる道すじです（下図）。
まずは、イ・ウ・エの道すじから考えていきましょう。電流の流れにくさである抵抗は、イが豆電球１個なので抵抗は１、ウ・エは豆電球が２個並列つなぎになっているので抵抗は１/２、足し合わせると全体の抵抗は１＋１/２＝３/２になります。
このとき、全体を流れる電流は、抵抗の逆数になるので２/３になります。さらに、乾電池２個が直列につながれているので、電流を流そうとするパワーは２倍になり、２/３✕２＝４/３の電流が流れます。
これが枝分かれしウとエに流れるので、ウ、エには２/３の電流が流れます。その電流が合流し、イには４/３の電流が流れます。
次は、オ・カを流れる電流について見ていきましょう。まずは抵抗から考えます。豆電球が直列に２個つながれているので、抵抗は２になります。その逆数が電流なので電流は１/２になります。さらに乾電池が直列に２個つながれているので、その2倍の１が電流となります。
この電流１がオとカに流れます。
以上を合体させると次のようになります。
Ａ イ：４/３ ウ：２/３ エ：２/３ オ：１ カ：１
これで、豆電球と乾電池のつなぎ方に関する問題は一通り習得できたはずです。いろいろなつなぎ方の問題に挑戦しましょう！
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