
テーマ 電流と電圧の関係
実際に電流と電圧を測定して、オームの法則を使って、抵抗を求めてみよう。実験をする前に、オームの法則・電流計と電圧計の使い方は、教科書を見て必ず調べておくこと。
・使用器具の紹介
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左の図の左上が導線、右上が乾電池。右下に電流計・電圧計がありますが、赤い+端子が1つと、黒い−端子が3つ並んでいますね。その左側に抵抗がおいてありますけど、ちょっと見にくいですね。 写真をクリックすると、大きく見られます。 |
・実験内容
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左の回路図を見てください。このように接続すれば抵抗に流れる電流と、抵抗の両端の電圧が測定できますね。 では回路図の通りに接続してみましょう。その様子が下の写真です。ちなみに写真の右上が電流計、左下が電圧計です。
電池の右側が+極ですから、電池の+極と電流計の+端子をつなぎます。電流計の−端子と抵抗をつなぎ、抵抗の逆側を電池の−極に接続すれば回路はできますが、さらに電圧計をつながなければなりません。電池の+極は抵抗の右側につながっていますから、抵抗の右側が電圧計の+端子につながります。当然、抵抗の左側は電圧計の−端子につなぎますね。
写真をクリックすると大きな写真が見られます。 |
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・抵抗の算出
電流と電圧が測定できたら、次はオームの法則を使って抵抗を求めよう。V=IRだから、R=V/Iという計算だね。
実験では抵抗を2つ使うから、2つとも抵抗を求めておくこと。
・合成抵抗

並列回路 |
抵抗の値が求められたら、次は合成抵抗をつくって考えてみよう。抵抗を2つ使って並列・直列につないでみよう。 回路図の例を左にのせてあるから参考にしてほしい。実際につなぐとどうなるかは、自分でつないでみよう。(実験をする前のイメージトレーニングが大切ですよ。)
左の回路図のようにつなぐと、それぞれの抵抗に流れる電流や、それぞれの抵抗の両端の電圧が測定できるね。ではここで1つ課題を出しておきます。
2つの抵抗をあわせて1つの抵抗と考えたときに、その抵抗を流れる電流と、両端の電圧を測定するにはどのような回路をつくって測定すればよいだろうか。
実験の前に回路図をノートに書いておくと、充実した実験ができるね。
レポート作成のヒント
2つの抵抗をあわせて1つの抵抗と考えたときの抵抗の値と、1つ1つの抵抗の値にはどのような関係があるかな。 |

直列回路 |
・実験についてアドバイス
ちょっとした事前の準備や、ちょっとした注意で、実験の内容が充実してくるし、分かるようになるし、楽しくなってくる。そんな点をまとめてみました。
- 回路図の通りに器具をつなぐ様子を事前にイメージトレーニングしておこう。実物を前にすると意外ととまどいます。
- 合成抵抗を求めるための回路図を事前に書いておこう。時間の有効利用になる。
- 電流計・電圧計の使い方とオームの法則は事前に調べておくこと。実験しながら抵抗を求めていくと、わかりやすいし楽しくなる。
- 通電する時間はなるべく短く、素早く値を読みとろう。乾電池を使って電流を流すと、すぐに電圧が下がってしまって、誤差の原因にもなっていく。
- 実験をするときには整理整頓に注意。導線がからまったまま使っていたら、間違えて当然。
- 当たり前ですが、実験器具はていねいに扱うこと。
このような点に気をつけて実験をすれば、きっと内容の濃いレポートも書けると思う。
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