電磁気の実戦力を支える「直流回路」。オームの法則だけでは太刀打ちできない，ブリッジ回路・非オーム抵抗・過渡現象まで，入試で問われる回路の考え方を一気に整理します。
このページは，当サイトの直流回路シリーズを学習順に整理したまとめページです。8記事＋要点整理で，直流回路を体系的にマスターできます。
直流回路マスターへの4ステップ
Step1 電流と回路の基本をつかむ
電流の定義から回路のエネルギー保存則まで。回路を流れるエネルギーの収支をここで理解します。
電流
目次1 電流を具体的に考える準備2 電流の具体的な計算3 オームの法則の確認 電流を具体的に考える準備 電流とは 物理基礎で，電流がどのようなものかについて学びました。 断面積が $S$ の導線に注目 ...
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回路におけるエネルギー保存則
目次1 回路におけるエネルギー保存則2 図を用いたエネルギーの解釈 回路におけるエネルギー保存則 回路とエネルギー 起電力が $V$ の電池を $Q$ の電荷が通過するとき，電池は $W=QV$ の仕 ...
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Step2 測定器とブリッジ回路を扱う
電流計・電圧計のつなぎ方と内部抵抗，そしてホイートストンブリッジ。実験がらみの頻出テーマです。
電流計と電圧計
目次1 電池と内部抵抗2 電流計と電圧計3 電流計4 電圧計 電池と内部抵抗 電池にも抵抗がある これまで，電池は起電力そのものとして考えていました。しかし実際には，電池内部にも 内部抵抗 と呼ばれる ...
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ブリッジ回路
ホイートストンブリッジ 名前はかっこいいけど タイトルと回路図はちょっとかっこいいのですが，やっていることは至って単純な内容です。 抵抗値がわからない抵抗器があったとき，その抵抗値を測定するために用い ...
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Step3 非オーム抵抗を攻略する
電球など，オームの法則に従わない抵抗の扱い方。特性曲線とグラフの交点で解く定石を身につけます。
非オーム抵抗
目次1 抵抗率の温度変化2 非オーム抵抗3 非オーム抵抗の問題の解き方4 問題へのアプローチ 抵抗率の温度変化 温度の関数として 一般に，物質の抵抗率は温度によって変化することが知られています。$0\ ...
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半導体とダイオード
目次1 半導体2 ダイオード3 回路中でのダイオードの扱い4 特性曲線が与えられているタイプ5 特性曲線が与えられていないタイプ 半導体 半導体とは 電流の流れやすさが導体と不導体の間の物質を 半導体 ...
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Step4 過渡現象と総まとめ
コンデンサーを含む回路の時間変化（過渡現象）と，直流回路全体の解法の総整理です。
過渡現象と連続方程式
目次1 充電について2 コンデンサーの過渡現象の大原則3 過渡現象について4 連続方程式5 再び過渡現象 充電について 充電 スマートフォンやパソコンなどの電子機器の充電をした経験は誰しもあるでしょう ...
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直流回路のまとめ
目次1 直流回路のまとめ2 問題での確認 直流回路のまとめ まとめ！ 回路について様々な内容を扱ってきました！ コンデンサーや抵抗が含まれる回路の問題へのアプローチ方法を以下にまとめます！ 回路の問題 ...
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直流回路の要点まとめ
回路を解く基本方針
- 各部分の電流に文字を割り当てる（キルヒホッフ第一法則：分岐点で電流保存）
- 閉回路を一周して電位の式を立てる（第二法則）
- 連立して解く。電力は $P=IV=I^2R$ で確認
頻出テーマの定石
| テーマ | 定石 |
|---|---|
| ブリッジ回路 | 平衡条件（検流計に電流が流れない）＝向かい合う抵抗の積が等しい |
| 非オーム抵抗 | 特性曲線と回路の条件式（直線）の交点を読む |
| コンデンサーを含む回路 | 十分時間が経てばコンデンサーへの電流は $0$。その瞬間の電荷に応じた電位差で扱う |
よくあるつまずきポイント
Q1. 電流計・電圧計のつなぎ方と内部抵抗は？
A. 電流計は測りたい場所に直列（内部抵抗は小さいほど良い），電圧計は並列（内部抵抗は大きいほど良い）です。理想的でない場合の誤差を問う問題も頻出です。
Q2. キルヒホッフの式で符号がぐちゃぐちゃに…
A. 一周する向きを最初に決めて，電池は起電力の向き，抵抗は電流の向きと比べて符号を機械的に付けるのが対策です。「電位の山と谷を一周でたどる」イメージを持ちましょう。
Q3. 定常状態のコンデンサーはどう扱う？
A. 電流が流れ込まなくなる（$I=0$）ので，その枝は「切れた線＋電位差」として扱います。コンデンサーの電位差は，並列にある部分の電位差と等しくなります。
さらに演習を積みたい人へ
直流回路は，東大をはじめとする難関大入試の頻出テーマです。基本をマスターしたら，過去問ベースの問題集で仕上げの演習を積みましょう。
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