中学理科 電流 7/26(金)
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今回は電流について重要事項を解説します。
まずはオームの法則についてです。
オームの法則を使うと電流と電圧、抵抗を求められるようになります。速さを求めるときに使う「み・は・じ」と同じように「V・A・Ω」と覚えておくと良いです。
一応公式を書いておきます。
電圧(V)=電流(A)×抵抗(Ω)
電流(A)=電圧(V)÷抵抗(Ω)
抵抗(Ω)=電圧(V)÷電流(A)
計算するときのポイントは電流の単位です。問題文やグラフには必ずしもAで与えられているわけではありません。mAで与えられているときがあるので、そのときはmAをAに変換してから計算するようにしましょう。
ちなみに1A=1000mAです。mは1/1000倍と覚えておきましょう。
次に直列回路と並列回路の特徴についてです。
直列回路は導線が1本でつながれていて、並列回路は導線が枝分かれする回路です。
2つの回路の特徴を電流と電圧、抵抗の3つそれぞれに着目して考えていきましょう。(抵抗器が2つあるものとします。)
直列回路
①電流 どこでも大きさは同じ。
②電圧 電源の電圧=抵抗器の和
③抵抗 電源の抵抗=抵抗器の和
並列回路
①電流 電源の電流=抵抗器の和
②電源 電源=抵抗器A=抵抗器B
③抵抗 電源の抵抗=(抵抗器A×抵抗器B)÷(抵抗器A+抵抗器B)
ポイントは並列回路の抵抗の求め方でしょうね。
電源の抵抗をR、2つの抵抗器の抵抗をr₁、r₂とすると、教科書には「1/R=1/r1+1/r₂」とあると思いますが、分数がたくさんあるので、ちょっと計算が面倒です。ですので「和分の積」つまり、「R=(r1×r₂)/(r1+r2)」で覚えておく方が計算を楽できます。
ちなみに並列回路の電源の抵抗を合成抵抗といいます。また、合成抵抗は他の抵抗器よりも抵抗が小さくなることも覚えておきましょう。