中2理科 電流と電気回路の基本(電気回路の記号と直列・並列つなぎ)

電気の流れを電流、電気の流れる道を電気回路という。電気回路には電池、電球、抵抗、スイッチなどがあり、それぞれに記号が当てられている。

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電源(電池)の記号は長いほうがプラス、短いほうがマイナス。

電流の基本

電池と電球と銅線(赤や黄や青のビニルにおおわれた細い線)を組み合わせて、電気回路を作ることができる。銅線は完全につながっている必要があり、銅線が途中で切れていると電気が流れない。

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例えば身の回りにある電化製品でも、電源の黒いコードをはさみで切ってしまうと、電源をオンにしても電気は流れない(実際にやらないでください)。

 銅線は細くても太くても電気は一応通ります。しかしあまりに細いと、大きな電流を通したときに銅線が焦げたり燃えたりして非常に危険です。銅線のビニルをはがしたり、カッターで銅線を細くしたりしないようにしよう。

直列つなぎと並列つなぎ

枝分かれしないつなぎ方を直列つなぎ、枝分かれするつなぎ方を並列つなぎという。直列つなぎで作られた回路を直列回路、並列つなぎで作られた回路を並列回路という。

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直列回路と並列回路では、電球の光り方と電池が送りだす電気の量に違いがあり、試験でよく問われる。

わかりにくいところ(最初は読みとばしてください)

電池を直列につないでいく回路も、電球を直列につないでいく回路も、回路としての性質はまったく違うものの「直列回路」という。

同じように、電池を並列につないでいく回路も、電球を並列につないでいく回路も、回路としての性質はまったく違うものの「並列回路」という。

つまり基本的な電気回路は四通りある。

・電池を直列につなぐ回路 ・電球を直列につなぐ回路

・電池を並列につなぐ回路 ・電球を並列につなぐ回路

まずは電池を直列につなぐ回路電池を並列につなぐ回路の二つを理解してみよう。

電池の直列回路

電池を直列につないでいくと、電球はどんどん明るくなっていく。

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ただし、調子にのって電池をどんどんつなげていくと、銅線と電球を流れる電流がどんどん大きくなっていき、やがて電球が耐えられないところまで達して電球が壊れる(実際にやらないでください。電池を増やしていくと発火する危険があります)。

この電球がギリギリ耐えられる電流を「最大定格電流」という。

また電球の種類によって、電球を流れる電流の大きさによって寿命が大きく変わる。

電池の並列回路

一方、電池を並列につないでも、電球の明るさはまったく変わらない。

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並列つなぎでは、電池をいくら増やしても電球に流れる電流が変わらない。そのため、一つの電池が送らないといけない電流はどんどん小さくなっていく。

つまり並列つなぎとは、電池をサボらせるつなぎ方である。

下図のように、電球を光らせるために必要な電流が300だとすると、一つの電池が送る電流の量は、電池が二つだと150、三つだと100となる。

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300÷1=300 300÷2=150 300÷3=100

電池の並列回路のポイント

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