閉回路と電流の向きを模型で説明しよう

このレッスンの役割

前の実験で、電池と豆電球を切れ目なく一周つなぐと点灯すると確かめました。ここでは、その道筋を閉回路と電流の向きで説明します。

ゴールは、回路の外側では電流を＋極から－極へたどり、豆電球で電流が使い切られるという誤解を直せることです。

知る・理解する

電流は、電池の＋極から導線や電気器具を通り、－極へ向かうものとして表します。さらに電池の内部を通って一周する閉じた道筋があるとき、電流が流れ続けます。

豆電球は電流を光や熱の働きへ利用しますが、豆電球を通った後の電流がなくなるわけではありません。一本道の回路では、途中のどこでも同じ流れが続くという見方が、後の電流測定につながります。

具体例で使う

スイッチを閉じると、＋極→スイッチ→豆電球→－極という一周の道ができます。スイッチを開くと一か所が切れ、回路全体に電流が流れません。

豆電球の前と後へ矢印を描くとき、どちらも回路に沿って＋極から－極へ向けます。「豆電球へ入る矢印だけ描き、出る矢印を描かない」のは閉回路の模型と合いません。

誤答を直して次の学びへつなげる

電子の移動方向と、回路図で使う電流の向きを混ぜないようにします。中学校の回路では、電流の向きを＋極から－極として扱います。

開いたスイッチの直前まで電流がたまる、と考えるのも誤りです。定常的な電流には一周できる閉回路が必要です。

次は、スイッチの組み合わせ表から、どの豆電球に閉じた道ができるか判定します。

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。