電圧の大きさは直列回路・並列回路でどう変わる?

電圧ってどんなもの?

電流は電気の粒が流れることでしたね。

豆電球を通る前と後で電流の大きさが変わらなかったので、電気の粒自体が減っているのではなく状態が変わっていると学ぶました。

乾電池は電流を作っているんですが、イメージとしては応援です。

回路=コース、電気の粒=ランナーだと思ってください。

乾電池はランナーを応援して、たくさんのランナーを出す=電流が大きくなると思ってください。

電池や電源の電流を流す力のことを電圧といい、単位はボルト〔V〕で表します。

乾電池の電圧は1.5V、コンセントの電圧は100Vになっています。

ちなみにコンセントの電圧が100Vになっているのは

乾電池の数と電圧の関係

さて、乾電池は説明書きに書いてある通り1.5Vの電圧がかけられるはずです。

、、、本当にそうでしょうか?試してみましょう。

実際に電圧計を使って電圧を測って乾電池1個で1.5Vの電圧がかけられているのか実験してみましょう。

電圧計は測りたい部分に並列につないで測定します。

測定すると電圧は1.20Vという結果になり、乾電池の表記とは違いますね。

なぜでしょうか?

これは、今回測っている電圧が豆電球にかかる電圧で、実際は導線などにも電圧がかかっているから、乾電池は1.5Vの力で電流を送ろうとしているけど、豆電球には1.20V分しかかかっていないと考えられますね。

乾電池の数を増やして電圧の大きさを調べてみましょう!

直列回路の場合

乾電池を2つ、3つ、4つにして直列回路を電圧を測ってみましょう。

結果は表のようになりました。

1個2個3個4個
1.30V2.60V3.90V5.00V

乾電池の数と電圧がだいたい、比例していることがわかりますね。

乾電池を直列つなぎすると電圧が大きくなることが確認できましたね。これは小学校で習ったかもしれません。

並列回路の場合

今度は同じように乾電池を並列つなぎして、豆電球にかかる電圧の大きさを測りました。

結果は次の表です。

1個2個3個4個
1.20V1.20V1.20V1.20V

並列つなぎをした場合は、乾電池を何個にしても豆電球にかかる電圧は変わりませんでした。

だとすると、なんか乾電池が無駄な気がしますね。

この乾電池を並列つなぎにするメリットは、電池が長持ちすることにあります。

乾電池で動く道具に入る電池の数が多いほど交換する頻度が少なくて済むと考えられますね。(同じ電気を消費する場合)

直列つなぎと並列つなぎでなぜ電圧が変わるのでしょうか?

その秘密は電池の役割とつなぎ方を考えれば理解することができます!

まとめ

電流を流すはたらきの大きさを電圧といい単位はV(ボルト)で表す

直列回路の電圧は電池が多いほど大きなり、並列回路では電池の数に関わらず同じ

電池が与えた高さを豆電球が使って光るイメージ

中2 中2物理 物理
スポンサーリンク
プロフィール
ゆうしろ

私立中・高一貫校の現役理科教員です。
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。
子供のころ勉強に使っていた学習サイトを自分でも作りたくでトライし始めました!
理科の授業を「何度でもふりかえる」ことが出来るように、知識+思考力がつくサイトにしていくのでよろしくお願いします!

ゆうしろをフォローする
シェアする
スポンサーリンク
理科の授業をふりかえる

コメント

タイトルとURLをコピーしました