中学2年生の理科【電流と電圧】について

こんにちは。個別指導塾ノーバス松戸校です!

気が付いたら昼でも涼しくなってきて、季節の移り変わりを感じますね。

今回は苦手な生徒が多い電流と電圧についてお話ししたいと思います。


皆さん電流とは何かと聞いて答えられますでしょうか。

知っているようで意外と答えられない方も多いかと思います。

電流とは、回路を流れる電気の粒の流れ(正体は電子という粒)のことを指します。
電流には大きさがあり、単位は [A(アンペア)] (フランスのアンペールさんより)です。

Aで表しにくい小さい電流では[mA(ミリアンペア)]、逆に大きい電流では[kA(キロアンペア)]を使います。


次は電圧についてお話しします。

電圧とは、「その粒1つ1つが持っているエネルギー」です。

単位は[V(ボルト)] (これはイタリアのボルタさんが由来)を使い、
電流と同じようにで小さい電圧では[mV(ミリボルト)]、大きい電圧では[kV(キロボルト)]を使います。


電気の粒は「電圧というエネルギー」を電池や電源装置からもらいます。
そして回路を進みます。
そのとき障害物にぶつかると「電圧というエネルギー」を使って障害物を通り抜けるんです。
ここで障害物とは「豆電球」「電熱線」「抵抗器」などです。

 
また、電圧で最も重要なことがあります。

それは、電源装置からもらった「電圧というエネルギー」は再び電源装置に帰るまでにすべて使い切らなければならないということです。


「30Vの電源装置」があれば、電気の粒は30Vをもらいます。

その粒は途中にある電熱線や豆電球で30Vの電圧をすべて使い切ります。

そして絶対に0Vになって電源装置に帰ってきます。


ここで直列回路と並列回路の時に電流と電圧がどのようになるかまとめますと、


直列回路の時

電流:電気の粒の流れなので、大きさはどこでも同じ。

電圧:電気の粒のエネルギーかつ最後に0になるので、抵抗(豆電球など)間で変わる。



並列回路の時

電流:電気の粒の流れなので、枝分かれがあると分かれて流れるため、大きさは変わる(何Aに分かれるかは抵抗次第)。

電圧:電気の粒のエネルギーなので、どの抵抗に流れようと並列につながれている部分に限って電圧は等しくなる。


電流計や電圧計をどのように繋ぐかなどの問題で分からなくなるお子さんも多いかと思いますが、
どちらの計器も大きさが変わらないように繋がなくてはいけません。

つまり、電流計は直列に、電圧計は並列に繋がなくてはいけません。

問題で良く問われるところでもありますので、電流と電圧の違いをしっかり覚えてテストに望みましょう!


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[2021-10-16]