電流って何?直列回路と並列回路の作り方!

便利な電気

電気のない世界はどんな世界になるでしょうか?

パソコンやスマホはもちろん使えないし、冷蔵庫で食べ物をキープすることも、夜、明るい道を歩くこともできません。

時代の進歩は電気とともに歩んできたといってもいいでしょう。それくらい電気は私たちの生活を密接に関わっています。

 

日本の街に灯りが付いたのは遠い昔のことではありません。

超有名発明家のエジソン(アメリカ人)が電球の発明に成功したのは1879年のことで、その後、日本に初めて電球の光がともったのは1882年の銀座でした。

家庭でも電灯が使われるようになったのは、1930年代の昭和に入った後くらいのことなので、わりかし電気器具の発明は最近のことです。

おじいちゃん・おばあちゃんの世代で電灯の無い生活をしていた人もいるくらいですね。

 

では、なぜ電気は急速に使われるようになったのでしょう?

それは、圧倒的に便利だから!その一言につきる。

便利っていうのは

①簡単に運べる(電線とかで流せる)

②ほかのエネルギーに変えられる(熱にも音にも光にもなる)

③コンピューターで量の調節がしやすい

この3つの点からいえます。


なんでも動かすことができるのが本当にすごい!

さて、そんな電気ですが、「電気って何?」と聞かれたら答えられますか?

今回はそんな便利で身近な電気について学んでいきましょう!

電気ってどんなもの?

小学校で、豆電球を光らせた経験ありますよね。

電池を豆電球をつなぐと、豆電球が光ります。2つをつながないと光りません。当たり前ですね。

電池と豆電球をつないでいるコード導線といいます。理科の授業でよく使うのは、はさむことができるもので、はさむ部分がワニの口に似ているのでワニ口クリップと呼んでます。

 

電池と豆電球をつなぐと光るということは、その間を通っているものがあるということです。

電気はイメージしにくいですが、電気は小さな粒で、導線を通って運ばれているとイメージしてみましょう!

電池と豆電球をつなぐと、電気の粒が通れるようになる。

だから豆電球が光る!

と考えることができますね!電気は水道管のように1本だけでは使用できず、行きと帰りの線が必要なのがポイントになってきます!

 

電気の粒は導線を流れます。電気の流れのことを電流と呼びます。

この電流の大きさはアンペア(A)という単位で表されます。アンペアが大きい=通る電気の粒の数が多いとイメージしておけばOKです!

電流は電池の+から-に流れると決まっています。なぜかというと、最初に電池を見た人たちがこっちが+極で、+から-に向かって流れている!気がする!という具合に決めたからそうなんです。

電気は目に見えないので仕方ないですが。

回路の作り方【直列・並列】

写真のような電池から導線を通って豆電球に行き、導線を通ってまた電池に戻ってくる道すじを回路といいます。

回路は電池が2個ある場合や豆電球が2個ある場合など、いろいろな組み立て方ができます。  
電池1個、豆電球2個の場合を例に回路の種類を見てみましょう!

直列回路は電気の道すじが1つの輪になっている回路で、このつなぎ方を直列つなぎといいます。

つなぎ方が直列つなぎ、できた回路が直列回路です。ちょっとわかりにくい、、、

並列回路は道すじが分かれている回路で、同じようにつなぎ方は並列つなぎといいます。

「平列回路」と書き間違いが多いので注意です!

2つのポイントは枝分かれがあるかないかです!

2つのつなぎ方をした回路の豆電球の光を見比べると、気が付くことがありませんか?

そう、並列回路のほうが明るいですよね!同じ電池を使っているのに!

このようにつなぎ方によって豆電球の明るさは変わります。今後その理由についても学んでいきましょう!

電気で動く道具

豆電球ってなぜ光るでしょうか?

豆電球の中をよく見ると、光っている真ん中にある線と、その横の線で何か違いますよね。

真ん中の線はフィラメントといい、この中を電気の粒がものすごいスピードて進む時に起こる摩擦で光を出しています。

これを発明したエジソンはすごい!

でも最近はLEDライト(発光ダイオード)のほうがよく見かけませんか?

イルミネーションのカラフルな光はLEDなことが多いです。青色に光るLEDを日本人3人(赤崎勇、天野浩、中村修二)が実用化し、ノーベル物理を受賞しました。

この発明によって、現在カラフルによってあふれるようになりました

LED(Light Emmitting Diode)は電球に比べてエネルギーの効率がよく、長持ちするので交換が少なくて済むので、今後も街の光はどんどんLEDに変わっていくでしょう。

LEDには電球とは違う電流が一方通行でしか流れないという特徴があります。

LEDは下の写真のようなもので、導線をつなぐ長いあしと短いあしの2本が下からでています。長いあしに+極を、短いあしに-極をつないだ時だけ光って、逆につなぐと光りません。

LEDの光る向きからも電流には向きが存在していることがわかりますね。

同じように電子オルゴールも鳴る時の電流の向きもあり、赤色の導線に+極、黒色の導線に-極をつないだ時だけ光ります。

まとめ

電気の流れを電流といい、アンペア(A)という単位で表す

並列つなぎをした回路を並列回路、直列つなぎをした回路を直列回路という

2つの豆電球の明るさは直列回路より並列回路のほうが明るい

中2物理
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プロフィール
ゆうしろ

公立中学校の現役教員です。
専門は生物学で、中学・高校理科の教員免許を持っています。
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