(関連記事)

電流と回路(直列・並列)

豆電球の明るさ(直列・並列の電流の大きさ求め方)

電流と発熱:電流が流れやすいのは銀>銅>アルミ>鉄>ニクロム

オームの法則:複数の抵抗があるパターンと合成抵抗がポイント!

「オームの法則」は中学校で習う公式ですが、中学受験(特に難関校)をする場合、

知っておく必要があります。世知辛い世の中ですね…。

オームの法則とは

電流・電圧・抵抗の関係についての話です。

電流:回路を流れる

電圧:電気の圧力

抵抗:電圧を下げる

https://reistenza.com/exam-study/ohms-law.html

オームの法則とは、回路を流れる電流の大きさは、電圧に比例し、抵抗に反比例することです。

(「抵抗」は電流の流れにくさの事なので、当全と言えば当然ですが・・・)

言い方を変えると、

電圧の大きさは、電流が大きくなるほど大きくなり(比例)、抵抗が大きくなるほど、大きくなる(比例)。

「電気抵抗が一定の時、電流は電圧に比例する」ともいえます。

【V(ボルト)は電圧、A(アンペア)は電流、Ω(オメガ・オーム)は抵抗】です。

3者の関係を理解し、慣れれば下記の図も覚えやすいかと…。

画像出典『塾技100理科』p88

例題)下記の図で電源の電圧3V、電熱線の抵抗2Ωの時、電熱線を

流れる電流の大きさは?

電圧=電流×抵抗(オームの法則)で、

電流=電圧/抵抗なので、3/2=1.5

答え)1.5A

*答え方の単位は問題文に従ってください

以上がオームの法則の基本となります。以下は応用です…。

 

抵抗と電流・電圧

「抵抗」がいくつかある時は、それぞれの「抵抗」を流れる電流や、

各抵抗に加わる電圧の大きさは、抵抗のつなぎ方と大きさで決まります

直列つなぎと並列つなぎで違います。

●複数の抵抗がある場合●

「直列つなぎ」

・電流:どこも同じ

・各抵抗に加わる電圧の比=抵抗の比

「並列つなぎ」

・電圧:どこも同じ

・各抵抗を流れる電流の比:抵抗の比の逆比

画像出典『塾技100理科』p88

 

合成抵抗

抵抗がいくつかある時、それをつないで全体として1つの抵抗を

求めさせる事があります。合成抵抗と言います。

合成抵抗の求め方は、【直列回路】と【並列回路】で以下のようになります。

【直列回路】:各抵抗の和

【並列回路】:各抵抗の逆数の和=合成抵抗の逆数

直列回路の合成抵抗は各抵抗を足せばいいので単純ですが、

【並列回路】:各抵抗の逆数の和=合成抵抗の逆数

は一見難しそうです。ですが、

1)各抵抗の逆数を全て足す

2)1)の答えを逆数にする

基本はこれだけなのでできるのでは?

 

なお、【豆電球】にはオームの法則(回路を流れる電流の大きさは、電圧に比例し、

抵抗に反比例すること)は成り立ちません。理由は豆電球は、高熱になったフィラメント

から出る光を利用するもので、フィラメントに流れる電流が増えるとフィラメントの温度

が上がるため、電気抵抗が増えるので、電球に流れる電流と電圧は比例しないからだそうです。

(関連記事)

電流と回路(直列・並列)

豆電球の明るさ(直列・並列の電流の大きさ求め方)

電流と発熱:電流が流れやすいのは銀>銅>アルミ>鉄>ニクロム

オームの法則:複数の抵抗があるパターンと合成抵抗がポイント!