スイッチ付き回路の電流を初見図から判断しよう

このレッスンの役割

このセクションの最後に、直列・並列の判定、電流計の位置、分岐点の規則、単位換算をまとめて使います。初めて見るスイッチ付き回路でも、状態ごとに電流が通る道を描き直せるかを確かめます。

ゴールは、開いている枝を除き、残った回路へ正しい電流規則を選んで未知値を求められることです。

知る・理解する

スイッチが開いている枝は導線が途中で切れているため、その枝の電流は0 Aです。閉じている枝だけを残して回路を簡単にし、その後で直列か並列かを判断します。

スイッチを閉じる前後で回路の形が変わるため、一つの式を両方の状態へそのまま使いません。状態ごとに閉じた道をなぞり直します。

具体例で使う

二つの枝にスイッチS1、S2があります。S1だけ閉じたとき全体電流は240 mAでした。このときS1の枝は240 mA、S2の枝は0 mAです。

両方を閉じたところ全体が400 mAになり、S1の枝が240 mAのままだと測定されました。S2の枝は400－240＝160 mAです。求めた後、240＋160＝400 mAで確認します。

入試では電流計A、B、Cがどの位置を測るかも確認します。記号の名前ではなく、分岐前か、どちらの枝か、合流後かを図へ書き込みます。

誤答を直して次の学びへつなげる

開いた枝も式へ入れ、電流が流れるとする誤りがよくあります。開いたスイッチを導線の切れ目として描き直せば、その枝は閉回路にならず0 Aだと分かります。

次の「電圧の意味と測り方」では、電流計とは異なり、測りたい部分の両端へ電圧計を並列につなぎます。接続方法を混ぜないことが次の課題です。

自分で確かめよう

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。