図でつかむ
電流は回路が閉じているときだけ流れます。直列と並列では流れ方と電圧の分かれ方が変わります。
回路とは
回路図の記号
- 電池：長い線が＋、短い線が−
- 豆電球：×印を丸で囲んだ記号
- スイッチ：開いた接点
- 抵抗器：四角またはギザギザ
- 電流計：A の文字
- 電圧計：V の文字
- 導線：直線
直列回路と並列回路
| 直列 | 並列 | |
|---|---|---|
| つなぎ方 | 1本道 | 分かれている |
| 電流 | どこも同じ | 枝分かれで分かれる |
| 電圧 | 各部分の和 | どこも同じ |
| 1つ切れたら | すべて消える | 他は点く |
| 家庭の電気 | — | 並列 |
電流と電圧
電流：電気の流れる量。単位 A（アンペア）
電圧：電流を流す力の差。単位 V（ボルト）
電流のイメージ
電圧：水位の差（高低差）→ 水が流れる力
電流：流れる水の量
抵抗：水路の細さ → 流れにくさ
回路：水が一周する水路
電流の単位と換算
- 1 A = 1000 mA（ミリアンペア）
- 例：豆電球 約 0.3A、LED 約 20 mA
- 家庭の電気：数A〜数十A
- 雷：数万A
電圧の身近な値
- 乾電池：1.5V
- 家庭のコンセント：100V
- 送電線：6600V 〜 数十万V
- 雷：1億V 以上
電流計と電圧計のつなぎ方
電流計：直列につなぐ（測りたい点に串刺し）
電圧計：並列につなぐ（測りたい両端に橋渡し）
＋端子：電池の＋極側
−端子：3つあるので、最大の電流／電圧から徐々に小さく試す
電流計・電圧計の使い方
- ① まず最大値の端子に接続
- ② 針が動きすぎなければ、より小さい端子に変える
- ③ 針が動きすぎたら、すぐに切る（壊れる）
- ④ 必ず＋端子は＋極側
直列回路の電流
電池 → 豆電球A → 豆電球B → 電池 の直列回路
どの点でも電流は 同じ
例：A、B、電線のどこを測っても 0.5A
目的：直列回路と並列回路で、各点を流れる電流がどう変わるかを調べる。
手順：測りたい点の導線を一度外し、その場所に電流計を直列につなぐ。
観察事実：直列回路では、豆電球の前後で電流の大きさはほぼ同じになる。
結論：直列回路では、回路のどこを通っても電流は1本道なので同じ大きさで流れる。
並列回路の電流
電池 → 分岐点 → 豆電球A／豆電球B（並列）→ 合流点 → 電池
幹線（電池側）の電流 = 枝の電流の合計
例：電池側 1A → A に 0.6A、B に 0.4A
観察事実：枝分かれする前の電流は、各枝を流れる電流の和とほぼ等しい。
考察：分岐点で電流が分かれ、合流点で再び集まるため、全体の電流は枝の合計になる。
式：I = I₁ + I₂（枝が2本の場合）
- 電流計：道に 串刺しで（直列）
- 電圧計：道の 両側に（並列）
- 逆につなぐと壊れることがある。
- 1 A = 1000 mA
- 例：1.5A = 1500 mA、200 mA = 0.2A
- テストで単位を間違えないように。
- 電池の＋極と−極を導線だけで直接つなぐと、大きな電流が流れて発熱する。
- 電流計を並列につなぐのも、抵抗が小さすぎる道を作るため危険である。
- 測定前に、豆電球や抵抗器を通る道筋になっているか確認する。
練習問題
電流計と電圧計はそれぞれ直列・並列のどちらでつなぐか。
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電流計：直列 ／ 電圧計：並列
- 2A = ___mA
- 500 mA = ___A
- 2400 V = ___ kV（キロボルト）
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(1) 2000 (2) 0.5 (3) 2.4
2つの豆電球を直列につないだ回路で、1つの電球が切れるとどうなるか。並列の場合は。
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直列：もう1つも消える（回路が切れる）／並列：もう1つは点いたまま（別の回路だから）
まとめ
- 回路：電流の通り道。直列／並列の2種類。
- 電流：A（アンペア）、電圧：V（ボルト）。
- 電流計：直列、電圧計：並列でつなぐ。
- 直列：電流一定、電圧は和。
- 並列：電圧一定、電流は分かれる。
- 家庭の電気は並列。