直列回路の電源と各部分の電圧を測ろう
このレッスンの役割
前のセクションでは、電圧計を測りたい部分の両端へ並列につなぎ、端子と目盛りから値を読めるようにしました。ここでは、二つの豆電球を直列につなぎ、電源全体と各豆電球の電圧を測り分けます。
ゴールは、どの二点間を測った値かを明示して、全体電圧V、部分電圧V1、V2の表を完成できることです。
知る・理解する
直列回路の電圧を調べるには、三組の二点を区別します。電池の両極、豆電球1の両端、豆電球2の両端です。電圧計は一台を使い、電源を切ってから一か所ずつ移します。
図では三つの電圧計を描いていますが、実験では一台を順に移してかまいません。極性、端子、目盛りを毎回確認し、測定対象と単位を一緒に記録します。
具体例で使う
| 測定対象 | 電圧 |
|---|---|
| 電池の両端V | 3.0 V |
| 豆電球1の両端V1 | 1.2 V |
| 豆電球2の両端V2 | 1.8 V |
この表からは、二つの部分電圧が異なることと、1.2+1.8=3.0 Vになることが読み取れます。まず観察結果として記録し、なぜ和になるかは次のレッスンで考えます。
誤答を直して次の学びへつなげる
導線上の一点へ電圧計をつないで「その点の電圧」を測ろうとするのは不十分です。何と何の間を測るか、二点を先に丸で囲みます。
次は、直列回路の部分電圧を足すと電源全体の電圧になる理由を、二点間の差として説明します。
自分で確かめよう
確認1:二つの豆電球の直列回路で測る三つの対象は?
電源の両端、豆電球1の両端、豆電球2の両端です。
確認2:電圧計を移す前に何をする?
電源またはスイッチを切ります。
確認3:測定値だけを書けば十分?
いいえ。どの二点間を測った値かと、単位Vを一緒に記録します。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。