第三級アマチュア無線技士 無線工学 練習問題 第1問: 2 kΩ の抵抗 R1 と 4 kΩ の抵抗 R2 を直列に接続し、その両端に 12 V の直流電圧を加えた。R2 の両端に現れる電圧の値として、正しいものはど

「8 V」が正しい値です。直列の回路では 2 つの抵抗に同じ電流が流れるので、各抵抗の電圧は抵抗の大きさに比例して分かれます (分圧)。

合成抵抗は 2 kΩ + 4 kΩ = 6 kΩ、電流は 12 V ÷ 6 kΩ = 2 mA で、R2 の電圧は 2 mA × 4 kΩ = 8 V です。分圧の式 V2 = E × R2 / (R1 + R2) = 12 × 4 / 6 = 8 V でも同じ値になります。

「4 V」は R1 (2 kΩ) の側の電圧で、求める抵抗を取り違えています。「6 V」は抵抗の大きさにかかわらず電圧を等分した値で、電圧が抵抗に比例して分かれることを使っていません。

「12 V」は電源電圧のままで、並列の回路のように各抵抗に全部の電圧がかかると考えた誤りです。R1 と R2 の電圧の和 4 V + 8 V が電源電圧 12 V になることで検算できます。

直列では大きい抵抗に大きな電圧が分かれる、と覚えましょう。