電気回路
抵抗は、導体の長さが2倍になると抵抗も2倍。導体の断面積が2倍になると抵抗は1/2.
抵抗によるジュール熱は電圧が一定なら、発熱量J＝電流A^2×抵抗Ω×時間（秒）
直列
- 電池の直列・・・合成電圧は和：1.5V+1.5V
- 抵抗の直列・・・合成抵抗は和：R1+R2。電流は変わらない。電圧は抵抗値の比。
- コンデンサーの直列・・・合成静電容量は逆数の和の逆数
並列
- 電池の並列・・・合成電圧は変わらず、容量が2倍
- 抵抗の並列・・・合成抵抗は逆数の和の逆数。1/R1+1/R2の逆数＝R1*R2/R1+R2。電圧は変わらない。電流は抵抗値の比。
- コンデンサーの並列・・・合成静電容量は和：C1+C2
直列と並列まとめ
電池を並列接続すると、電圧は変わらないが、電池の容量が2倍になる。
電池を直列接続すると、電圧が2倍になり、流れる電流も2倍になる。豆電球が明るくなる。
抵抗を並列接続した時、各抵抗を流れる電流は電圧/各抵抗で求められる。また、抵抗の比（R1/R1+R2等）に合計電流Iをかけても各抵抗は求められる。各抵抗にかかる電圧は並列なので同じ。
合成抵抗はR1+R2/R1R2（抵抗2個の場合）で求められ、それから合計電流Iは求められる。
抵抗を直列接続した時、合成抵抗は単純な足し算（R1+R2）であり、合成抵抗から回路に流れる電流が求まる。直列なので2つの抵抗に流れる電流は同じ。抵抗の比に電圧Vをかければ各抵抗にかかる電圧が求まる。
コイルやコンデンサは電圧と電流に位相の差があるため、抵抗や電圧、電流の計算は単純な足し算や引き算にはならず、ベクトルの和や差となるので注意する。抵抗Rのみの回路であれば、単純な計算で問題はない。
キルヒホッフの法則
- 第一法則・・・電流保存則。電流回路の任意の分岐点で入った電流の和と出ていく電流の和は同じ
- 第二法則・・・電位差保存則。閉じた電気回路の電位差の合計は０。起電力の和は電圧降下の和と等しい。
→電圧Vの電源と抵抗RとコイルLが直列につながっている電気回路では、流れる電流がIなら、抵抗でRI[V]の電圧低下、コイルで-LdI/dt[V]の電圧降下がおこり、その合計が起電力のVに等しい。
V-RI-LdI/dt=0
抵抗による起電力低下は熱エネルギーとしての消費、コイルによる起電力低下は熱エネルギー消費ではなく、逆向きの誘導起電力Vによるもの。つまり、コイルにかかる電圧は誘導起電力Vの絶対値に等しいと言える。
インバータとコンバータ
- 出力が交流→インバータ
- 出力が直流→コンバータ
