【電流って何?】豆電球に流れる前後の電流を調べて解明しよう!

豆電球が光るのはなぜ?

めっちゃシンプルな問題ですが「なぜ電池で豆電球は光るんでしょうか?」

今回の課題

電池と豆電球を繋ぐと光るのはなぜ?

電気を使ったからじゃないの??

さて、本当にそうでしょうか?

違うの?

豆電球と乾電池をつなげて回路をつくると豆電球が光りましたね。

もちろん豆電球だけで回路をつくっても光ることはありません。

乾電池がないと光らないなら、電気を使わないと光らないってことでしょ?

本当に豆電球は「電気を使っている」んでしょうか?

今回は、電流計を使って豆電球の前後に流れている電流を調べましょう!そうすれば、豆電球が使っている電気の量がわかります!

電流計の使い方はコチラ↓

電流の測定

豆電球ってどんなものでしたっけ?

電池とつないで光る道具!

そうですね!豆電球は+極から-極に電流が流れることで、光りましたね。

だから、豆電球に入る前の電流の大きさと出た後の電流の大きさを調べれば、どのくらいの電流を使って光ったのかわかります

入る前の電流-出た後の電流=使った電流って考えだね

さっそく電流計を使って、測っていきましょう!

測るのは写真にある2か所の矢印の地点です。豆電球に入る前の電流と後の電流を比べてみましょう!

電流の単位は〔A〕を使って表します。読み方はアンペアです。

電流というのは、電気の粒が流れることって学びましたね。

なので、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!

2A(アンペア)は1Aと比べて2倍の電気の粒が流れていると考えよう!

電流の単位は〔A〕(アンペア)を使って表す

電流計は直列つなぎで使うので、回路を組むとそれぞれ下の写真のようになります。

一度に2つの電流計を測ると電流計の抵抗の分ズレが大きくなるから2回に分けて測ります。

左の回路は乾電池→電流計→豆電球の順

右の回路は乾電池→豆電球→電流計の順になってるね

さて、結果の電流の大きさをみてみると、

豆電球に流れ込む前は280mAで、出た後は270mAでした。

つまり、豆電球に入る前と出た後の電流の大きさはだいたい同じといえます。

(10mAの差は導線や電流計の抵抗の値やつなぎ方の誤差と考えます)

豆電球で電流が使われてるんじゃないの!?

いったいどういうことでしょうか?

なぜ豆電球を通ったのに電流が小さくならないんでしょう?

実験の結果からは「豆電球は電流を使っていない」と考えられますね。

じゃあ豆電球はどうやって光っているんでしょうか?

この謎を解くために、電流について考えなおしていきましょう!

豆電球の前後で電流の大きさはほぼ変わらなかった!

電流

じゃあ電流っていったい何なんでしょうか?

電流を使って光っているわけじゃなかったし、、、

もう少し電流について理解していきましょう!

電流とは電気の粒の流れのことでした。たくさんの電気の粒が流れているほど電流の大きさは大きいといえます。

つまり、電気の粒=電流です。

今回の実験からわかることは、豆電球は電気の粒を使うことで光っているのではないこととがわかります。

じゃあ乾電池の役割は何?電流を作ってるんじゃないの?

そう考えられたら正解です!

電流は電気の粒の流れのことでしたが、豆電球は光るためにこの粒自体を使っているのではなく、粒の状態を変えることで光っているんです。

どういうこと?

例えば、お風呂に入ると温まることができますね。

つまり、お風呂からわたしたちはエネルギーを得ていますが、入る前のお風呂も出た後のお風呂も「水」のままですよね。

でも、入った後のお風呂の水は入る前と変わっています。

入った後のお風呂は温度が下がってる!

そうです!同じ水ですが、状態が違いますね。

電気で考えると流れる粒は同じだけど、「粒の高さ」が違うんです!

つまり、電気の粒を持ち上げるのが乾電池で、持ち上がった粒を使って光るのが豆電球なんだ!

なんか難しいな、、、

そうですよね。電気の世界は奥が深くて今回の学習だけではまだわからないことがたくさんあります。

とにかく、今回「豆電球は電流を使っているわけではない」ってことだけ理解できればOKです♪

さらに電流について学ぶために、次の「電圧」と「電池の役割」を読んでくださいね。

豆電球を通ると電気の粒の「高さ」が変わる

今回のまとめ

電流の単位はアンペア〔A〕で表す

豆電球に入る前後で電流の大きさは変わらない

電気の粒自体は変わらないが、高さが変化すると考えられる

今回のまとめクイズ!

豆電球に入る前後で電流が大きいのは「入る前」か「出た後」のどっち?
電流
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次の学習も一緒に頑張ろうね!

次の学習

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ゆうしろ

私立中・高一貫校の現役理科教員です。
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