💡 ヒント:キルヒホッフの法則(3Ω の電流)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

2つの電池と3つの抵抗を含む回路で、特に中央にある \(R_3 = 3\,\Omega\) に流れる電流を求めます。単純な直列・並列には分解できないタイプの回路なので、オームの法則だけでは解けません。キルヒホッフの法則(第1法則+第2法則)を連立して解く必要があります。

水路で言うと「2本の用水路(電池)がそれぞれ水を押し出し、中央で合流する」イメージ。どの抵抗にどれだけ電流が流れるかは、起電力の大きさと抵抗値のバランスで決まります。

✏️ 求めるもの

特に中央の抵抗 \(R_3\) に流れる電流 \(I_3\)(大きさと向き)を求める。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 電流の向きを仮定:3本の枝に \(I_1, I_2, I_3\) の矢印を割り振る
  2. 3本の式を立てる:節点の式1本+閉回路の式2本
  3. \(I_3 = I_1 + I_2\) を代入:未知数を2つに減らす
  4. 加減法で解く:(1)×定数 ± (2)で \(I_2\) を消去、\(I_1\) が出たら逆算
  5. 最後に \(I_3\) を求める:\(I_3 = I_1 + I_2\) で計算
注意

この手の問題はオームの法則単独では解けません(直列・並列に分解できない)。キルヒホッフ2法則+連立方程式のワンセットを覚えましょう。計算は面倒なので検算(求めた値を式に代入)を必ず行うとミス防止になります。