理科ラボ

定期テスト対策 ／ 中学2年

中2 電流と電圧
定期テスト前のまとめ

出やすいことを図で見直し、あやしいところは動かして確かめ、最後に問題を解く。この順番で、テスト前の短い時間に見直せるようにまとめました。

電圧電流V ＝ R × I電圧＝抵抗×電流
  1. 図で読むあやしい図に印をつける
  2. 動かして確かめる印の単元を動かしてみる
  3. 確認問題（5問）まちがえたら解説を読む
  4. 標準問題（8問）計算まで解く

印はこの端末に残ります。テスト範囲は、学校の先生の案内を確認してください。

回路と電流・電圧

まず「直列か並列か」を見分ける。同じになる量が分かれば、計算の入口が決まります。

＋－AV電源電気抵抗電球スイッチ電流計電圧計

回路図の記号

6つの記号を描けるようにする。電源は、長い線が＋極、短い線が－極。電流は＋極から出て－極へ流れる向きと決められている。

＋－AV電圧計は並列（抵抗の両はしへ）電流計は直列（回路の中へ入れる）抵抗

電流計は直列、電圧計は並列

電流計は調べたい場所を通る電流をはかるので、回路の中に入れる。電圧計は2点の差をはかるので、抵抗の両はしにつなぐ。動く点は電流の向きの目印。

0123455A 端子3.00 A500mA 端子300 mA50mA 端子30.0 mA

電流計の読み方

－端子は大きい方（5A）からつなぐ。針のふれが小さければ、500mA・50mA へつなぎかえる。読むときは、つないだ端子の目盛りで読む。1A＝1000mA。電圧計も、いちばん大きい 300V から始める。

電流はどこでも同じ。電圧は分け合う10Ω20Ω＋－2V4V0.2A0.2A0.2A電源 6V ＝ 2V ＋ 4V

直列回路

電流の道は1本なので、どこをはかっても同じ。電源の電圧を抵抗で分け合い、抵抗の大きい方に大きな電圧がかかる。

電圧はどの枝も同じ。電流は分かれる10Ω20Ω＋－6V6V0.6A0.3A0.9A0.9A電源 6V ／ 0.6A ＋ 0.3A ＝ 0.9A

並列回路

どの枝も電源の両はしにつながるので、電圧は電源と同じ。電流は枝に分かれ、合流するともとの大きさにもどる。抵抗の小さい枝ほど多く流れる。

直列回路と並列回路のきまりI は電流、V は電圧。A・B は2つの抵抗。
直列回路並列回路
電流どこでも同じ
I ＝ IA ＝ IB		枝の電流の和
I ＝ IA ＋ IB
電圧各抵抗の電圧の和
V ＝ VA ＋ VB		どの枝も同じ
V ＝ VA ＝ VB
抵抗が大きいとその抵抗にかかる電圧が大きいその枝を流れる電流が小さい

まちがえやすい点

×抵抗を通ると、電流は使われて減る

○直列なら電流はどこでも同じ。使われるのは電流ではなく、電気のエネルギー

×電流計を電源の両はしに、そのままつなぐ

○電流計は必ず抵抗や電球と直列に。電源に直接つなぐと大きな電流が流れ、こわれることがある

1問チェック

9V の電源に 10Ω と 20Ω を直列につないだ。10Ω にかかる電圧は？

3V。全体の抵抗は 30Ω なので、電流は 9 ÷ 30 = 0.3A。10Ω には 0.3 × 10 = 3V がかかります。

12V の電源に 20Ω と 30Ω を並列につないだ。電源から流れ出る電流は？

1A。どちらの抵抗にも 12V がかかるので、12 ÷ 20 = 0.6A と 12 ÷ 30 = 0.4A。合わせて 1A です。

電流計の針が目盛りの「2.5」を指している。500mA 端子につないでいるとき、電流はいくら？

250mA（0.25A）。500mA 端子では、目盛りの 5 が 500mA にあたります。

動かして確かめる・問題を解く

直列回路と並列回路

つなぎ方で、電流と電圧はどう変わる？

オームの法則と抵抗

単位を A・V・Ω にそろえてから式に入れる。mA のまま計算しないように気をつけます。

VRIV ＝ R × II ＝ V ÷ RR ＝ V ÷ IV 電圧〔V〕　R 抵抗〔Ω〕　I 電流〔A〕

オームの法則

抵抗に流れる電流は、かかる電圧に比例する。三角形で求めたい文字をかくすと、残りが式になる。上下に並ぶとわり算、横に並ぶとかけ算。

02460.20.40.6電流(A)電圧(V)10Ω（傾きが急）20Ω（傾きがゆるい）

電流と電圧のグラフ

原点を通る直線になる（比例）。同じ電圧なら、傾きが急な方が電流が多く流れる。つまり抵抗が小さい。抵抗は、グラフの1点を読んで R＝V÷I で求める。

道が長くなる → 流れにくくなる10Ω20Ω↓ 1つの抵抗と考えると30Ω10Ω ＋ 20Ω ＝ 30Ω6V なら 電流は 6 ÷ 30 ＝ 0.2A

直列の全体の抵抗

全体の抵抗は足し算。どの抵抗よりも大きくなる。電圧を求める順番は「全体の抵抗 → 電流 → それぞれの電圧」。

道が増える → 流れやすくなる30Ω60Ω＝20Ω6V なら 0.2A ＋ 0.1A ＝ 0.3A6V ÷ 0.3A ＝ 20Ω1本のときより小さい。足し算ではない

並列の全体の抵抗

全体の抵抗は、どの抵抗よりも小さい。全体の電圧 ÷ 全体の電流で求める。式では 1/R ＝ 1/30 ＋ 1/60 ＝ 1/20 なので、R＝20Ω。

電流が流れやすい流れにくい銅鉄ニクロムガラス・ゴム導体（金属）不導体（絶縁体）中の銅に電流が流れる外のビニールは流さない導線のつくり

導体と不導体

抵抗がとても小さく電流を通しやすいものが導体、抵抗がとても大きく電流をほとんど通さないものが不導体（絶縁体）。電熱線には、銅より抵抗が大きいニクロムが使われる。

まちがえやすい点

×6V で 200mA 流れたから、抵抗は 6 ÷ 200 ＝ 0.03Ω

○mA は A になおす。200mA ＝ 0.2A なので、6 ÷ 0.2 ＝ 30Ω

×並列でも、全体の抵抗は足し算で求める

○足し算は直列だけ。並列の全体の抵抗は、どの抵抗よりも小さくなる

1問チェック

ある抵抗に 3V の電圧をかけると 150mA の電流が流れた。抵抗は何Ω？

20Ω。150mA ＝ 0.15A なので、3 ÷ 0.15 = 20 です。

その 20Ω の抵抗に 8V をかけると、電流はいくら？

0.4A。8 ÷ 20 = 0.4 です。電流は電圧に比例します。

20Ω の抵抗を2本、並列につないだ。全体の抵抗は？

10Ω。6V をかけると 0.3A ずつで合わせて 0.6A。6 ÷ 0.6 = 10 です。

動かして確かめる・問題を解く

抵抗・電流・電圧を計算する

抵抗1つ・直列・並列で、電流と電圧を求める

電力と発熱

W は「1秒あたり」、J は「全部で」の量。時間は秒になおして計算します。

40W100V × 0.4A＝ 40W100W100V × 1A＝ 100W電力〔W〕＝ 電圧〔V〕× 電流〔A〕

電力

電力は、1秒間に使われる電気のエネルギーの大きさ。電力が大きいほど、電球は明るく、電熱線は多くの熱を出す。

120180電力(W)時間(秒)電力量＝面積12W × 180s＝ 2160 J

電力量

電力量〔J〕＝電力〔W〕×時間〔秒〕。電熱線から出る熱量も同じ式。時間は秒になおす。家の電気料金では 1Wh＝3600J、1kWh＝1000Wh も使う。

012345048上昇温度(℃)時間(分)12W・100g：5分で 約8.6℃（6W・50g も同じ）6W・100g：約4.3℃

電力・時間と水の温度

上昇温度は電力と時間に比例し、水の量に反比例する。図は熱がすべて水に移るとした計算（水1gを1℃上げるのに約4.2J）で、実際の実験ではこれより小さくなる。

直列（6V・電流はどちらも 0.2A）10Ω0.4W20Ω0.8W10Ω3.6W20Ω1.8W並列（6V・電圧はどちらも 6V）大きいのは、直列は 20Ω、並列は 10Ω

つなぎ方で変わる明るさ

直列は電流が同じなので、電圧が大きくかかる「抵抗の大きい方」の電力が大きい。並列は電圧が同じなので、電流が多い「抵抗の小さい方」の電力が大きい。

まちがえやすい点

×12W で 3分の熱量を 12 × 3 ＝ 36J とする

○時間は秒になおす。3分＝180秒なので、12 × 180 ＝ 2160J

×水の量を2倍にすると、上昇温度も2倍になる

○同じ熱を多くの水で分けるので、上昇温度は半分

×抵抗の小さい方が、いつも明るい・熱い

○並列ならそのとおりだが、直列では抵抗の大きい方の電力が大きい

×W と J を同じものとして扱う

○W は1秒あたりの量、J は W に秒をかけた全体の量

1問チェック

6V で 1A 流れる電熱線に、5分間電流を流した。電力と熱量は？

6W と 1800J。電力は 6 × 1 = 6W。5分＝300秒なので、6 × 300 = 1800J です。

100V で 1000W のドライヤーに流れる電流と、30分使ったときの電力量（kWh）は？

10A と 0.5kWh。1000 ÷ 100 = 10A。1kW × 0.5時間 = 0.5kWh です。

100g の水を 6W の電熱線で10分あたためる。熱がすべて水に移るとすると、水温は何℃上がる？（水1gを1℃上げるのに 4.2J）

約8.6℃。熱量は 6 × 600 = 3600J。3600 ÷ (4.2 × 100) ≒ 8.6 です。

動かして確かめる・問題を解く

電力と発熱

電力を2倍にすると、水温の上がり方は？

続けて見直す

同じ学年の電気の単元には、静電気・電流がつくる磁界・電流が磁界から受ける力・電磁誘導もあります。標準問題をまとめて解くなら、確認問題一覧の上から学年まとめのPDFを開けます。

学ぶ順番や範囲は学校・教科書によってちがいます。テスト範囲は、学校の先生の案内を確認してください。