並列回路における抵抗の大きさと電流の関係について

こんにちは.

ーーー質問の前にーーー
Yahoo知恵袋で本質問と同じことを聞こうとしたのですが, 質問文の不備で誤った意図の質問文になってしまいました. しかし, そこで分かったことなのですが, どうもしきりは小さい水車の方に移動するのが正しいようです.

当該ページ https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/questio …
ーーー質問内容ーーー
画像の右下に"...水はじゃまされないラクなほうにたくさん流れていき..."とあり, その上のイラストに"可動のしきり"とあります.
イラストを見ると, しきりが移動し, 小さい水車の方の水路の横幅の方が大きくなっているように見えます.

最初, しきりを真ん中で固定しておいて, 水路を流した場合, 小さい水車の水路の方が水流が早くなると思います. そこから, しきりを自由にしたとき, どちらか(小さい水車の方, 大きい水車の方)に移動する, もしくは移動しないの3パターンがありますが, 以下の2点について教えていただきたいです.
①どちらに移動するのか, もしくは移動しないのか
②なぜその方に移動するのか, なぜ移動しないのか

よろしくお願いいたします.

画像はサイト(http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/denryu5.html)にあったものです.

No.6 回答者： hiro2017 回答日時： 2020/05/16 23:20

No4です、

双方とは大きい水車と小さい水車です。
それと水の流れる速度を問題にしていますが電気回路では準抵抗である以上2つの
抵抗の電流速度は同じです、L,C分があれば別ですが。
難しくすると水車を流れる水流の横を素通りする水流も速くなります。
自分は回路との違いが分かるからつい口を出してしまいますが、この説明図は
無理があるので難しく考えてはいけないと言いたいのです。
これから勉強していく上で矛盾を感じることは一杯あります、むしろ見方をかえる
ことで分かることが多いのです。

この回答へのお礼

ご返信ありがとうございます.

ひとまず, 回路上のことは水路ではなく回路で考えるようにします.

お礼日時：2020/05/17 00:46

No.5 回答者： fxq11011 回答日時： 2020/05/16 18:09

> 小さい水車の水路の方が水流が早くなると思います

何故、そう思う？、この場合は水車を抵抗に見立てています、当然抵抗が小さい方が流れる水の量は多くなりますね。
水路全体として水流が速くなる保証はありません、水車の羽根に当たる水の流れは当然遅くなります、羽根が抵抗になれば、羽根のない部分へ逃げますね、その合流した部分の水流だけ見れば速くなるでしょう、が全体として流れ出る水の量は同じになります。
羽根が大きく対抗が大きい方が水圧が高くなります、どうすれば抵抗が小さくなるか、羽根に当たらない水の量を増やせばよいだけですね。
電気回路の説明にしては、きわめてお粗末な図であり、説明ですね。
現実の電気回路では、抵抗が原理上、自動的に変化・・、なんてありません、図に該当するような現実はありません。
もちろん半導体を使った、定電流電源なんてものはあります、負荷抵抗が変わっても、同じ電流を流す？？。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます.

部分的に水流速度が大きいところがあっても, 全体では一定なんですね.

お礼日時：2020/05/16 23:31

No.4 回答者： hiro2017 回答日時： 2020/05/16 17:37

これは例えの問題です、電気回路上では並列回路は抵抗によって電流値が決まり

ます、（電流＝電圧/抵抗）この場合電圧は水流の落差、電流は水量、抵抗は水車
の大（抵抗値大）小（抵抗値小）と言いたいんだと思います。
ここで貴方の疑問が問題になります、それは仕切りです、電気回路では双方に
仕切りの違いはあってはいけないのです、仕切りは抵抗につながる配線を意味
します、仕切りを移動するのは水量に変化を与え（水車による水量＜仕切り量
でなければおかしい）一種の抵抗を意味します、ここは仕切りは水量に無関係と
するべきです。
説明上電流（水量）の違いを仕切りで表したいんだと思いますが残念ですね。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます.

ご回答文4行目の"双方"とはどういう意味でしょうか?

お礼日時：2020/05/16 22:26

No.3 回答者： 富士山兄 回答日時： 2020/05/16 17:33

図は電気の流れ方を後から判り易く解説するために図にした程度に

思った方が良いでしょう。
電流は次の式で計算できます。

　　　　　　　電圧（Ｖ）
電流（Ａ）＝----------------
　　　　　　　抵抗（Ω）

電圧が一定であれば、
・抵抗が大きいと流れる電流は小さくなる。
・抵抗が小さければ、流れる電流は大きくなる。

これを基に図を考えると良いでしょう。

解説部文の意味することは、次の通りです。
水(＝電流)は、じゃまされないラクなほう(＝抵抗が少ない方が)に
たくさん流れていき(＝流れる)...」

"とあり, その上のイラストに"可動のしきり"とあります。
この"しきり"は抵抗の大きさを調整するために書いてあります。
水路の横幅を広ろげれば、水が流れ易くなりますので、抵抗が減る
と考えると良いでしょう。

＜直列回路の計算式＞

抵抗１と抵抗２を合計して次のように計算します。

　　　　　　　　　　電圧（Ｖ）
電流（Ａ）＝-----------------------------
　　　　　　　抵抗１（Ω）＋抵抗２（Ω）


＜並列回路の計算式＞

抵抗１に流れる電流と抵抗２に流れる電流をそれぞれ計算し合計します。

　　　　　　　電圧（Ｖ）　　　　　電圧（Ｖ）
電流（Ａ）＝--------------　＋　---------------　‥‥‥①式
　　　　　　　抵抗１（Ω）　　　　抵抗２（Ω）

なお、通常は次のように式を変形して先に抵抗を合成して計算します。

　　　　　　　電圧（Ｖ）　×抵抗２（Ω） 　　　抵抗１（Ω）×電圧（Ｖ）
電流（Ａ）＝-------------------------------　＋　-------------------------------
　　　　　　　抵抗１（Ω）×抵抗２（Ω）　　　　抵抗１（Ω）×抵抗２（Ω）

　　　　　　　電圧（Ｖ）×「抵抗２（Ω）＋抵抗１（Ω）」
電流（Ａ）＝--------------------------------------------------
　　　　　　　　　　抵抗１（Ω）×抵抗２（Ω）

上の変形式から下の②式になります。

　　　　　　　　　　　電圧（Ｖ）
電流（Ａ）＝-----------------------------------　‥‥‥②式
　　　　　　　　抵抗１（Ω）×抵抗２（Ω）
　　　　　　　----------------------------------
　　　　　　　（抵抗１（Ω）＋抵抗２（Ω））

＜その他＞
①どちらに移動するのか, もしくは移動しないのか
②なぜその方に移動するのか, なぜ移動しないのか
しきりを移動することは水の流れを変えることです。
抵抗の値を調整する意味ですので、抵抗の値を変われば、その都度、再計算
する必要があります。
図が判り易く単純に描いただけです。必要でしたら条件に合わせて書き直し
が必要でしょう。また、図に拘らない方が良いでしょう。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます.

仕切りは抵抗の大きさを調整するためにあるんですね.

お礼日時：2020/05/16 22:16

No.2 回答者： 素人46号 回答日時： 2020/05/16 16:09

NO.1の回答にもあるように法則(ガリレオの法則

=物体の重さが異なっても同じ高さなら落ちる2つの物体の速さは同じという法則)
により速さは同じです。
また可動な仕切りは結論からいうと大きい方の水車側に動きます。つまり水が流れる幅は小さい水車の方が広いということになります。
理由は説明が難しいですが、水車の大きさ(抵抗)の大きさが小さい方が水が流れやすいからです。
考えてみると大きい水車と小さい水車ではどちらが水が流れやすい？と聞かれたら当然、小さい方だと考えると思います。
だからそれによって水車が小さい方に多く水が流されるからその水の量で仕切りが大きい水車側に押されるのです。
また補足ですがこのことから「抵抗が小さいほど大きな電流が流れる、逆に抵抗が大きいほど
流れる電流の大きさは小さくなる」とわかりますね。(このことをオームの法則といいます。)
また回路全体の抵抗の大きさは並列と直列では
並列のほうが小さいです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます.

ひとまず, 水が流れやすいから沢山流れて, しきりが動くんですね.

お礼日時：2020/05/16 21:07

No.1 回答者： isoworld 回答日時： 2020/05/16 15:47

水流の速度はどちらも同じになると思いますが（ベルヌーイの定理を考慮しない場合）。

違いは水流の量です。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます.

水流の速度は変わらないんですね.

お礼日時：2020/05/16 21:04