未知の回路で測定位置と値を判断しよう
このレッスンの役割
このセクションの最後に、接続・安全手順・端子・目盛り・単位を組み合わせます。初めて見る回路でも、測りたい道筋を特定し、その途中へ電流計を入れ、値を根拠付きで読めるかを確かめます。
ゴールは、候補の接続図から安全で目的に合うものを選び、測定値まで一続きで説明できることです。
知る・理解する
分岐回路では「回路全体のどこでも同じ」と考えず、何の電流を測るかを先に決めます。分岐前なら回路全体へ流れ込む電流、枝の途中ならその枝を流れる電流を測ります。
電流計が豆電球の前でも後でも、その同じ枝の途中で分岐がなければ同じ枝を測ります。一方、分岐前へ置けば二つの枝へ分かれる前の電流を測るため、目的が変わります。
具体例で使う
上の枝の電流を測る問題で、500 mA端子を使い、0〜10の目盛りで針が4.6を指したとします。一目盛りは50 mA、測定値は50×4.6=230 mA=0.23 Aです。
答案では「上の枝の導線を切り、その切れ目へ電流計を直列につなぐ。+端子を電池の+極側へ向け、最大範囲から測る。500 mA端子なので一目盛り50 mA、針4.6より230 mA」と順に書けます。
候補図に電流計が電池の両端へ並列につながるものがあれば、値を計算する前に危険な接続として除外します。
誤答を直して次の学びへつなげる
分岐回路のすべての場所で電流が同じ、と決めつけると測定位置を誤ります。まず測りたい枝を色でなぞり、その一本道の途中へAを入れます。
次の「直列・並列回路の電流」では、複数の場所で測った値を比べ、分岐前後の電流にどんな規則があるかを実験から見つけます。
自分で確かめよう
確認1:ある枝の電流を測る位置はどう選ぶ?
測りたい枝の一本道の途中へ、電流計を直列に入れます。
確認2:分岐前と枝の途中では同じ対象を測る?
いいえ。分岐前は回路全体へ流れ込む電流、枝の途中はその枝の電流を測ります。
確認3:500 mA端子、10区間、針3.2の値は?
一目盛り50 mAなので、50×3.2=160 mA=0.16 Aです。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。