実験道具 ／ 中学2年 物理
部品を並べて回路をつくり、電流計・電圧計で測ってみよう。直列と並列で、電流・電圧・抵抗のふるまいがどう変わるかが見えてきます。
全7ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。
やってみよう
上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、途中まで組んだ回路が出ます。残りは自分で組み立てよう。
ミッション 1
豆電球1つだけの回路を完成させる。
見るところ空きが1つでも残っているとき・スイッチがOFFのときの電流と、明かり。
電流は、電源の＋極から出て－極にもどる1つながりの道（回路）ができたときだけ流れる。どこか1か所でも切れていると、電流は0になる。
ミッション 2
2つの抵抗を直列につなぎ、2か所の電流計の値をくらべる。
見るところ抵抗の前と後で、電流の大きさは変わるか。
直列回路では、電流の大きさはどこでも同じ。抵抗を通っても電流は減らない（使われて減るのはエネルギー）。
ミッション 3
2つの抵抗それぞれに電圧計をつなぎ、電源の電圧とくらべる。
見るところ各部品の電圧の和と、電源の電圧。大きい抵抗にかかる電圧。
直列回路では、各部品にかかる電圧の和が電源の電圧に等しい。抵抗が大きい部品ほど、大きな電圧がかかる。電圧計は部品に並列につなぐ（直列に入れると電流がほとんど流れない）。
ミッション 4
枝分かれした回路で、枝ごとの電流と全体の電流をくらべる。
見るところ枝の電流の和と全体の電流。枝にかかる電圧と電源の電圧。
並列回路では、枝に分かれる前の電流は、各枝の電流の和に等しい。各枝にかかる電圧は、どれも電源の電圧と同じ。抵抗が小さい枝ほど、大きな電流が流れる。
ミッション 5
1つの抵抗にかける電圧を変えて、流れる電流を記録する。
見るところ電圧を2倍・3倍にしたときの電流。抵抗を大きくしたときの電流。
抵抗に流れる電流は、かかる電圧に比例する（オームの法則：電圧 V = 抵抗 R × 電流 I）。同じ電圧なら、抵抗が大きいほど電流は小さい。
ミッション 6
同じ豆電球2つを、直列と並列でつないで明るさをくらべる。
見るところ豆電球1つあたりの電力（W）と明るさ。
電力（W）＝電圧（V）×電流（A）。電力が大きいほど豆電球は明るい。同じ豆電球2つなら、並列につないだほうが1つ1つにかかる電圧が大きく、明るくなる。電力量（J）＝電力（W）×時間（s）。
ミッション 7
抵抗のない導線だけで電源の＋と－をつなぐと何が起こるかを見る。
見るところ抵抗が0のときの電流。
抵抗のほとんどない道で電源の＋と－をつなぐこと（ショート、短絡）は、とても大きな電流が流れて危険。実際の実験では絶対にしない。
| 直列回路 | 並列回路 | |
|---|---|---|
| 電流 | どこでも同じ | 枝の電流の和＝全体の電流 |
| 電圧 | 各部品の電圧の和＝電源の電圧 | どの枝も電源の電圧と同じ |
| 全体の抵抗 | 各抵抗の和（大きくなる） | どの抵抗よりも小さくなる |
オームの法則：電圧 V［V］＝ 抵抗 R［Ω］× 電流 I［A］／電力 P［W］＝ 電圧 V × 電流 I
この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。