回路と電流・電圧
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
学習指導要領 第 1 分野 (3) 電流とその利用 ア (ア)「電流」㋐。
0. どういう論点か
回路には直列と並列しかなく、電流と電圧のふるまいは
そのどちらかで決まります。規則は 4 つだけです。
| 直列回路 | 並列回路 | |
|---|---|---|
| 電流 | どこでも同じ | 枝に分かれて、合計がもとと同じ |
| 電圧 | 各部に分かれて、合計が全体 | どの枝も同じ |
電流と電圧で、直列と並列の役割がちょうど入れ替わります。
片方を覚えれば、もう片方は裏返すだけです。
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- 電流計は直列、電圧計は並列につなぐ（逆にすると測れない・こわれる）
- 電流の向きは電池の + から −（電子の流れは逆向き）
- 枝分かれしていなければ、豆電球を何個通っても電流は同じ（使われて減るのではない）
1. 回路と電流
根拠: 学習指導要領 1-(3)-ア-㋐
電流の大きさの単位と、その記号は？
アンペア〔A〕
小さい電流にはミリアンペア〔mA〕を使う。1 A = 1000 mA。
回路を流れる電流の向きは、どう決められている？
電池の + 極から出て、− 極に戻る向き
実際に動いている電子は、これとは逆向きに流れている。
直列回路では、各点を流れる電流の大きさはどうなっている？
どこでも同じ
枝分かれが無いので、途中で減ることはない。
豆電球を通っても電流は消費されない。
並列回路の電流の規則は？
枝分かれした電流の和が、分かれる前・合流した後の電流に等しい
例: 枝が 0.3 A と 0.2 A なら、もとの電流は 0.5 A。
2. 電圧
根拠: 学習指導要領 1-(3)-ア-㋐
電圧は、電流を流そうとする押す力の大きさです。
電流が「流れる量」なのに対し、電圧は「流そうとする働き」を表します。
電圧の単位と記号は？
ボルト〔V〕
電流を流そうとする働きの大きさを表す。
直列回路の電圧の規則は？
各部分に加わる電圧の和が、電源の電圧に等しい
例: 電源 6 V に 2 つの豆電球が直列なら、2 V と 4 V のように分け合う。
並列回路の電圧の規則は？
どの枝にも、電源と同じ大きさの電圧が加わる
分かれないので、枝がいくつあっても各枝は電源電圧そのまま。
家庭のコンセントに、いろいろな器具を同時につないでも使えるのはなぜか？
家庭の配線が並列だから
並列なら、どの器具にも同じ 100 V が加わり、1 つ切っても他は消えない。
3. 計器のつなぎ方
根拠: 学習指導要領 1-(3)-ア-㋐
電流計は回路にどうつなぐか？
はかりたい部分に直列につなぐ
電流計そのものの抵抗はごく小さい。
電圧計は回路にどうつなぐか？
はかりたい部分に並列につなぐ
電圧計そのものの抵抗は非常に大きい。
電流計・電圧計の + 端子には、どちら側の導線をつなぐ？
電源の + 極側
逆につなぐと針が左に振れて、こわれることがある。
測る大きさが見当も付かないとき、− 端子はどれを選ぶ？
いちばん大きい値の端子
振れが小さすぎたら、順に小さい端子へつなぎ替える。
最初から小さい端子だと、針が振り切れてこわれる。
直列回路が 1 か所切れると、回路全体はどうなるか。並列ではどうか。
直列＝全部消える（電流の道が 1 本しかないため）
並列＝切れた枝だけ消え、他は流れ続ける