直感的理解

電球や半導体のように、電圧と電流の関係が直線ではない素子を「非直線抵抗」といいます。オームの法則 \(V = IR\) が成り立たず、\(R\) が電流・温度によって変わります。

こうした素子を回路で扱うときは、特性曲線（I-V グラフ）と、回路方程式（直線）を同じグラフに重ねて交点を読み取ります。交点が実際の動作点（電流・電圧）です。

✏️ 求めるもの

電池 \(E\)・抵抗 \(R\)・電球（非線形素子）を直列につないだ回路で、電球に流れる電流と両端電圧を、特性曲線と負荷直線の交点から読み取る。

👀 観察のポイント

🔧 使う道具

回路式を立てる：電池＝抵抗電圧＋電球電圧なので \(E = IR + V\)。これを \(I\) について解けば負荷直線 \(I = (E - V)/R\)
負荷直線を引く：グラフ上に \(V = 0\) のとき \(I = E/R\)、\(I = 0\) のとき \(V = E\) の2点を結ぶ
交点を読み取る：特性曲線と負荷直線の交点が実際の動作点。グラフから \(V\) と \(I\) の値を読む
消費電力：交点の \(V, I\) から \(P = VI\) を計算（非線形素子なので \(I^2 R\) や \(V^2/R\) は使えない）

注意

非線形素子ではオームの法則が使えない。常に「特性曲線と負荷直線の交点」から電流・電圧を読むのが基本。電球と抵抗は直列なので電流が共通、電池電圧 \(E\) は2つの素子で分け合うことを忘れない。

💡 ヒント：電流－電圧特性曲線