ミッション 1
直列回路で電圧はどう分かれる?
直列回路で、抵抗の大きさと電圧の分かれ方の関係を調べる。
- 今は R1・R2 とも20Ωで、電圧は5Vずつです。
- R2 を60Ωにしよう。
- R1 と R2 の電圧はそれぞれ何V? 電流はどうなった?
見るところR1・R2 の電圧の比と、抵抗の比。
やってみたら開こう:わかること
直列回路では電流はどこも同じなので、各抵抗の電圧は抵抗の大きさに比例する(20Ω:60Ω=2.5V:7.5V)。電圧の和は電源の電圧に等しい。
実験道具 / 中学2年 物理
抵抗1つ・直列・並列の回路で、電源電圧と抵抗の大きさを決めて、各部分の電流・電圧と電圧の下がり方(電位)を図で確かめよう。
全3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、ミッション用の回路になります。値を変えるのは自分で。
ミッション 1
直列回路で、抵抗の大きさと電圧の分かれ方の関係を調べる。
見るところR1・R2 の電圧の比と、抵抗の比。
直列回路では電流はどこも同じなので、各抵抗の電圧は抵抗の大きさに比例する(20Ω:60Ω=2.5V:7.5V)。電圧の和は電源の電圧に等しい。
ミッション 2
並列回路で、全体の抵抗が各抵抗とくらべてどうなるかを調べる。
見るところ全体の抵抗と、R1・R2 のうち小さいほうの抵抗。
並列回路では、全体の抵抗は、どの抵抗よりも小さくなる(1/R=1/R1+1/R2)。抵抗をつなぐほど電流の通り道が増えるので、全体の電流は大きくなる。
ミッション 3
直列回路で、電源の+極から-極まで電圧がどこで下がるかを見る。
見るところ導線と抵抗での電圧の下がり方。
電圧は抵抗を通るところで下がり、導線ではほとんど下がらない。直列回路では、抵抗が大きいほど大きく下がり、下がった合計が電源の電圧になる。
| 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 | 各抵抗の電圧の和=電源の電圧(抵抗に比例) | どの抵抗にも電源の電圧がかかる |
| 全体の抵抗 | R=R1+R2 | 1/R=1/R1+1/R2(どの抵抗よりも小さい) |
オームの法則:電圧 V[V]= 抵抗 R[Ω]× 電流 I[A]
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。