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「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。
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