かん電池に豆電球をつなぐと、豆電球がつきます。これは電池から豆電球へ電気が流れているからです。 この電気の流れを電流(でんりゅう)といいます。電流には向きがあり、 電池の+極から出て、豆電球(回路の部品)を通り、-極へもどるという決まった向きに流れます。
電流の向きの大原則:電流は必ず電池の+極から出て、豆電球などを通り、-極へもどる。 この向きが決まっているからこそ、回路図の中で電流計・電圧計を正しくつなぐことができる。
電流を流そうとするはたらきの大きさを電圧(でんあつ)といいます。 電圧が大きいほど、電流は流れやすくなります。一方、豆電球や電熱線のように 電流の流れをさまたげるはたらきをするものを抵抗(ていこう)といいます。 電流・電圧・抵抗はそれぞれ決まった単位で表します。
| 量 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| 電流 | 電気の流れの強さ | A(アンペア)、mA(ミリアンペア) |
| 電圧 | 電流を流そうとするはたらきの大きさ | V(ボルト) |
| 抵抗 | 電流の流れをさまたげるはたらきの大きさ | Ω(オーム) |
📝 単位の換算を覚えよう
1A(アンペア) = 1000mA(ミリアンペア)
例:0.5A → 500mA 2.3A → 2300mA 1500mA → 1.5A
電流が流れる、ひとまわりの道すじのことを回路(かいろ)といいます。 電池の+極から出た電流は、部品を通ってひとまわりし、ふたたび-極へもどります。 この回路のようすを、部品を決まった記号に置きかえて表した図を回路図(配線図)といいます。 回路図を使うと、実際の道具の形や大きさに関係なく、つなぎ方だけを正確に伝えることができます。
かん電池に豆電球をつなぐと、豆電球がつきます。これは電池から豆電球へ電気が流れているからです。 この電気の流れを電流(でんりゅう)といいます。電流には向きがあり、 電池の+極から出て、豆電球(回路の部品)を通り、-極へもどるという決まった向きに流れます。
電流の向きの大原則:電流は必ず電池の+極から出て、豆電球などを通り、-極へもどる。 この向きが決まっているからこそ、回路図の中で電流計・電圧計を正しくつなぐことができる。
電流を流そうとするはたらきの大きさを電圧(でんあつ)といいます。 電圧が大きいほど、電流は流れやすくなります。一方、豆電球や電熱線のように 電流の流れをさまたげるはたらきをするものを抵抗(ていこう)といいます。 電流・電圧・抵抗はそれぞれ決まった単位で表します。
| 量 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| 電流 | 電気の流れの強さ | A(アンペア)、mA(ミリアンペア) |
| 電圧 | 電流を流そうとするはたらきの大きさ | V(ボルト) |
| 抵抗 | 電流の流れをさまたげるはたらきの大きさ | Ω(オーム) |
📝 単位の換算を覚えよう
1A(アンペア) = 1000mA(ミリアンペア)
例:0.5A → 500mA 2.3A → 2300mA 1500mA → 1.5A
電流が流れる、ひとまわりの道すじのことを回路(かいろ)といいます。 電池の+極から出た電流は、部品を通ってひとまわりし、ふたたび-極へもどります。 この回路のようすを、部品を決まった記号に置きかえて表した図を回路図(配線図)といいます。 回路図を使うと、実際の道具の形や大きさに関係なく、つなぎ方だけを正確に伝えることができます。
回路図では、豆電球やかん電池などの部品を、実物の形ではなく決まった記号で表します。 記号を覚えると、複雑な回路も正確に読み取ったり、書いたりできるようになります。
回路の部品のつなぎ方には、大きく分けて2種類あります。 電流の通る道すじが枝分かれせず、1本道になっているつなぎ方を「直列(ちょくれつ)つなぎ」、 道すじが枝分かれするつなぎ方を「並列(へいれつ)つなぎ」といいます。 見た目の絵の形がちがっていても、道すじが枝分かれしているかどうかだけを見れば、直列か並列かを見分けられます。
📝 このあと明るさを比べるときのために
直列つなぎと並列つなぎは、豆電球だけでなくかん電池を複数つなぐときにも同じように考えられる。 直列つなぎと並列つなぎでは、豆電球の明るさやかん電池の減りやすさが変わってくるが、 その具体的な計算は別の単元でくわしく学習する。ここでは、まず回路図を見て「直列か並列か」を正しく見分けられることが目標。
⚠️ 間違えやすいポイント
電流計と電圧計は、形は似ていますがつなぎ方のルールがまったく逆です。 混同しやすいので、表でしっかり整理しましょう。
| 項目 | 電流計 | 電圧計 |
|---|---|---|
| はかるもの | 電流の大きさ | 電圧の大きさ |
| つなぎ方 | 直列 | 並列 |
| +端子 | 電源の+極側につなぐ | 電源の+極側につなぐ |
| -端子 | 一番大きい値の端子からつなぐ | 一番大きい値の端子からつなぐ |
電流は下のかん電池の+極から出て回路をひとまわりし、電流計の+端子(右側)から入り-端子(左側、電流計本体の中)へぬけて、 左側の導線を通って-極へもどる。だから電流計の+端子は、電流が入ってくる側=電源の+極に近い側につなぐ。
電流計には-端子が5A・500mA・50mAの3種類用意されていることが多く、 流れる電流の大きさが予想できないときは、こわれるのを防ぐため一番大きい値の端子からつなぐのが決まりです。
📝 端子えらびの手順
回路の中に、抵抗のある部品をまったく通らずに済んでしまう導線だけの近道ができると、 電池の+極と-極が実質的に直接つながった状態になってしまいます。 この状態をショート(短絡)といいます。
⚠️ なぜ危険なのか
電流は、抵抗がなく流れやすい道を選んで流れる性質がある。ショートが起こると、豆電球という抵抗を通らず、 抵抗のほとんどない導線だけの道に電流が集中して大量に流れこむ。その結果、導線やかん電池から 多量の熱が発生し、やけどや火災につながる危険がある。実験で導線をかん電池の+極と-極に直接つながない よう注意するのはこのため。
Q. なぜ電流計は回路に直列につなぐの?
A. 回路を流れる電流をすべて電流計の中に通す必要があるから。もし並列につなぐと、抵抗がほとんどない電流計に電流が集中して流れこみ、こわれてしまう。
Q. なぜ電圧計は回路に並列につなぐの?
A. 電圧は「2点間の差」をはかるものなので、測りたい部分と並んでつなぐ必要があるから。電圧計は抵抗が非常に大きく作られており、並列につないでも電流のほとんどは元の回路を流れる。
Q. -端子をいきなり50mAにつなぐと何が起きる?
A. 予想以上の電流が流れていた場合、針が一気に振り切れて計器がこわれる恐れがある。だから安全のため一番大きい値(5A)から順に試す。
知識を使って、実際の入試でよく出る形式の問題を解いてみましょう。
豆電球に流れる電流を調べるために、電流計をつなぎました。次のA〜Cのうち、正しいつなぎ方はどれですか。
とき方
電流計の500mAの端子を使って豆電球に流れる電流を調べたところ、針は下の図の位置で止まりました。 電流の強さは何mAですか。
とき方
次のA〜Dの回路について、直列つなぎになっているものと、並列つなぎになっているものをそれぞれすべて選びなさい。
とき方
📝 まとめのコツ