中2の物理分野と言えば、みんな大好き電気回路！(違
冗談はさておき…
みんなの疑問
・電流や電圧の大きさって直列回路と並列回路でどう違うの？
・オームの法則っていつ使うの？
・オームの法則で計算しても、答えがあわない！
・オームの法則っていつ使うの？
・オームの法則で計算しても、答えがあわない！
今回は、そんな疑問を解決します！
電気分野が苦手な人も多い理由に、数字がたくさん出てきて、計算もあり、電気回路自体をイメージしにくいからではないでしょうか？イラスト等を使って解説していきますね。
実は電気回路の問題を解くにあたって、コツが３つあるのです！
そして、それらのコツを理解し、回路図に書き込むことができれば電気回路の問題を解くことができるようになります！
①３つのコツとは？
前置きが長くなりましたが、電気回路を解く際の３つのコツは以下になります。
- 電流の性質
- 電圧の性質
- オームの法則の使い方
え！？そんなん知ってるよ！！と思った方も多いのでは？
そうなんです！
３つのコツは基本中の基本ですね。
でも、苦手な方こそ、その基本を全て理解している人が少ないのです…
この３つのコツについて詳しく解説していきます。
でも、まずは回路について。少しだけ。
抵抗のつなぎ方には全部で３種類あり、そして回路にも全部で３種類あります。
図で表すとこんな感じです！
学校の実力テストや外部模試、入試問題には、直列つなぎと並列つなぎの組み合わせの回路がよく出てきます。
理由は、組み合わせの回路が一番ややこしいからです。。。
でも、３つのコツを理解し、練習すればできるようになります！
では、行きましょう！
②電流の大きさが同じなのは直列回路
１つ目は、電流の性質についてです。
まず、この写真の見てください。
1本の川があります。
川は１本道なので、どの地点でも水の量は同じになります。
ここで、
１本道の川 ⇒ 直列回路
水の量 ⇒ 電流の大きさ
と言い換えると…
１本道の直列回路では、どの地点でも電流の大きさは同じになります。
つまり、“直列回路に流れる電流の大きさはどこでも同じ”ということになります。
これがコツの１つ目です。
一方で、枝分かれしている川では、水の量は同じ場合もあれば、違う場合もあります。合流すれば、それぞれの川に流れている水の量の合計になります。同じであったり、違ったりするので、実際に問題が出てきたときに考えればOKです。
コツ①：電流の性質まとめ
・直列回路の電流はどこも同じ
・並列回路の電流はそのとき考える。川が合流すると合計になる。
・並列回路の電流はそのとき考える。川が合流すると合計になる。
③電圧の大きさが同じなのは並列回路
２つ目は電圧の性質についてです。
まず、この写真を見てください。
３本のエスカレーターが並んでいます。
並んでいるエスカレーターは全て高さは同じです。
ここで、
並んでいるエスカレーター ⇒ 並列回路
高さ ⇒ 電圧の大きさ
と言い換えると、
並列回路は、全て電圧の大きさは同じになります。
つまり、”並列回路では電圧の大きさはどこでも同じ”ということになります。
一方で、それぞれのエスカレーターにいる人の量は違いますね。
人の量は電流の大きさを表すので、並列回路では、電流の大きさは同じかもしれないし、違うかもしれない。
なので、問題を解くときに考えましょう。
コツ②：電圧の性質
・並列回路の電圧はどこでも同じ
・直列回路の電圧はそのとき考える。全体の電圧はそれぞれの電圧の合計になる。
・直列回路の電圧はそのとき考える。全体の電圧はそれぞれの電圧の合計になる。
④１つの抵抗にオームの法則を使う
最後のコツは、オームの法則に関してです。
オームの法則の公式は、
V ＝ RI
(V) (Ω)(A)
でしたね。
この公式を覚えている子は多いのですが、”いつ使うのか？”があいまいの子が多いのも事実です。
結論から言うと”１つの抵抗に対してオームの法則を使う！”ことです。
オームの法則は、電圧V、抵抗R、電流Iの３つから成り立っています。
したがって、３つの内２つわかれば、残りの１つがわかりますね。
つまり、”１つの抵抗に注目し、電圧・抵抗・電流のうち、２つわかれば使うことができます”！
どれだけ多くの抵抗があっても、１つの抵抗に対してしかオームの法則を使うことができません。
これだけで問題の何度が下がります。
実際には、問題の難易度が下がっているのではなくて、みんなのレベルが上がっているのです！
コツ③：オームの法則の使い方
１つの抵抗に注目し、電圧・抵抗・電流のうち、２つわかれば使える。
⑤実際に問題を解いてみよう！
直列回路
並列回路
直列回路と並列回路の組み合わせ
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