実用回路における電圧と電流：それらの関係を理解する
あらゆる回路において、電荷を抵抗に抗して押し出すにはエネルギーが必要です。そのエネルギーは、抵離れた2点間の電圧降下として現れます。
シンプルな直列回路では、電流（1秒あたりの電荷通過量）は全体で同じですが、異なる点対間の電圧は著しく異なることがあります。
以下の回路を考え、4つのノードを1、2、3、4とラベル付けします。1から2へ流れる電流はランプ（2から3）を通る電流と等しく、同じ電流が3から4のワイヤを通り、最終的に電池（1から4）を通ります。
電流が一様であるため、任意の2点間の電圧は、それらを接続する経路の総抵抗に直接比例します。典型的なランプ回路では、ランプの抵抗が接続ワイヤの抵抗を大きく上回るため、ランプ両端の電圧降下（2-3）は大きく、ワイヤの降下（1-2、3-4）は最小です。電池端子間の電圧（1-4）は電池の起電力に等しく、ランプの電圧降下よりわずかに高いだけです。
この関係は貯水池システムに類似します：
水が点2から3へ水車を通って落下すると、水車の抵抗へのエネルギー損失を反映した圧力降下を経験します。点1-2と3-4では水が貯水池を自由に流れるため、圧力差は無視できます。しかし流量はシステム全体で一定です。ちょうど電流が電気回路全体で一定であるように。
要するに、シンプルな直列回路では電流は至る所で一様ですが、電圧は各セグメントの抵抗に応じて変化します。
関連ワークシート：
- 初等回路 ワークシート
産業技術