直列と並列の電流規則の取り違えを直そう
このレッスンの役割
ここまでに、直列回路では電流が等しく、並列回路では分岐前の電流が枝電流の和になることを学びました。ここでは、よく似た式を回路の形と結び直し、誤答の最初のずれを診断します。
ゴールは、答案の数値だけでなく、どの地点を同じものとして扱ったかを確認して修正できることです。
知る・理解する
最初に分岐点の有無を探します。分岐点がない一本道なら各地点の電流は等しく、分岐点があれば全体電流と枝電流の和を対応させます。
枝の電流が等しいのは、枝の条件が同じ場合に起こり得る結果です。並列回路だから自動的に半分ずつ、と決めてはいけません。
具体例で使う
誤答1:「直列のA点が200 mA、B点も200 mAだから、全体は400 mA」。A点とB点は同じ一本道の異なる位置です。正しくは全体も200 mAです。
誤答2:「並列の全体が600 mAだから、各枝は300 mA」。枝の条件が同じとは書かれていません。確実に言えるのはI1+I2=600 mAです。
誤答3:「豆電球の後では電流が減る」。前後を測った値が等しいという観察と食い違います。変換されるのは電気エネルギーであり、一本道の電流が使い切られるわけではありません。
誤答を直して次の学びへつなげる
修正するときは、回路図へ分岐点を丸で囲み、各電流記号を実際の位置へ書き戻します。式だけを見て選ぶより、どの道を同じ電流が通るかが分かります。
次は、スイッチの開閉で使える枝が変わる初見回路を読み、状態ごとに規則を選びます。
自分で確かめよう
確認1:直列の二地点が150 mAずつなら全体は300 mA?
いいえ。一本道の同じ電流を別の地点で測っているため、全体も150 mAです。
確認2:並列の枝電流は必ず等しい?
いいえ。確実なのは枝電流の和が全体電流に等しいことです。
確認3:電流規則を選ぶ前に図のどこを見る?
分岐点があるか、各測定地点が同じ一本道か別の枝かを確認します。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。