動物はね、次の2種類に分けることができるんだ。
ズバリ、この2つの動物の違いは、
背骨の有無
さ。
背骨がある動物をセキツイ動物。背骨がない動物を無セキツイ動物と呼んでいるんだ。
セキツイ動物の例は次の一覧の動物さ。
一方、無セキツイ動物は次の動物がいるよ。
セキツイ動物と無セキツイ動物は背骨の有無で違いがあるってわかったね。
それじゃあ、いったい、この2つの種類の動物にも共通点があるのかな？？
じつは共通点もあって、それは、
ことが共通しているんだ。
違いを抑えると同時に、共通点も覚えておこう。
セキツイ動物と無セキツイ動物の違いと、共通点までもわかった。
でもさ、これ、覚えられるかちょっと心配だよね。
そんな時は次の覚え方を試してみて。
背骨があると、背泳ぎ（せおよぎ）できつい坂も登れる。
お歳暮（せいぼ）ネックレスなしの無責任（むせきにん）ツイート
この語呂を使えば、
って覚えられるね。
セキツイ動物と無セキツイ動物の違いもわかったし、覚え方もあるからだいじょぶそう。
だけど、そもそも、
セキツイ
ってなんだろう？
じつはこれ、
背骨のこと
なんだ。
背骨の正式名称をセキツイというのさ。
「背骨」は一般的な庶民の間で使われる名前。
で、その正式名称は「脊椎（セキツイ）」と呼ばれていて、人間の科学界では正式名称を使うのさ。
だから、
という種類の名前がつけられたんだ。
だからまあ、一般庶民的に言い直せば、
ってわけだね。
うん、よし。
そんじゃねー
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。柱が、黒いね。
導線を磁界の中にセットして、電流を流すと「ある現象」が起きる。
それは、
導線が動く
ってやつ。
しかも、電流を大きくすると、より大きく動く、というおまけつきだ。
実は、このコイルが「磁界から受ける力の向き」というものは、
の2つによって決まるんだ。
そんな導線が受ける力の向きを知るために使えるのが、
フレミングの左手の法則
だ。
使い方はいたって簡単。
まず左手を出してみよう。
薬指と小指をしまってみる。
すると、
の3本が残るよね。
その状態で、人差し指を真上に、中指を右に、親指を顔の方に向けてみよう。
これがフレミングの法則の基本ポジションだから、この指の形をマスターしようぜ。
じつはそれぞれの指には役割があって、
| 親指 | コイルが磁界から受ける「力の向き」 |
|---|---|
| 人差し指 | 磁界の向き |
| 中指 | 電流の向き |
になっているよ。
フレミングの左手の法則の使い方を見ていこう。
まず中指の向きを「電流の向き」に合わせて、
次に人差し指を「磁界の向き」に合わせる。
残った親指が、コイルが「磁界から受ける力の向き」になるんだ。
だから、フレミングの左手の法則の使い方は、
という3ステップになるね。
例えば、上に N 極、下に S 極の磁石があるシチュエーションを想像してみよう。
この時、導線に左から右に電流が流れたとする。
この導線に働く力を求めてみよう。
まずは左手の中指を電流の向きに向ける。
そして、磁界の向きに人差し指を向ければいいから、左手はこんな感じ。
で、残った左手の親指の向きが「導線が磁界から受ける力の向き」になるから、導線は緑の矢印の向きに動くね。
ここまでフレミングの左手の法則の使い方はわかったけど、
じゃあ一体どうやって覚えるんだろう？
すぐに忘れちゃいそうだよね。
覚え方でおすすめなのが、
「でん、じ、りょく」
と唱えながら指を触っていく方法。
フレミングの左手の法則の基本ポジションを作って、右手の人差し指で、左手の中指を触りながら「でん」、
人差し指を触りながら「じ」、
親指を触りながら「りょく」と。
左手の指たちを触りながら、
「どの部分がどの役割を担っているか？」を口ずさみながら全身で覚えていく。
これがオススメの覚え方かな。
次は「レンツの法則」を勉強していこう。
そんじゃねー
Ken
前回、オームの法則の基本的な問題の解き方を見てきたね。
今日はもう一歩踏み込んで、
ちょっと難しい応用問題にチャレンジしていこう。
オームの法則の応用問題はだいたい次の3つのパターンだよ。
まずは直列回路なんだけど、抵抗の数が2つ以上の問題ね。
例えばこんな感じ↓
それぞれの抵抗にかかる電圧の大きさを求めていけばいいね。
一番左の抵抗値には0.1Aの電流が流れていて、しかも抵抗値が50Ω。
こいつでオームの法則を使ってやると、
$$V = RI$$
$$= 50 × 0.1$$
$$= 5 [V]$$
となって、5ボルトの電圧がかかっていることになる。
そして、その隣の100Ωの抵抗でも同じように0.1 Aの電流が流れているね。
なぜなら、直列回路では全体に流れる電流の大きさが等しいからさ。
で、こいつでも同じようにオームの法則を使ってやると、
$$V = RI$$
$$= 100 × 0.1$$
$$= 10 [V]$$
になる。
電源電圧の30Vからそれぞれの抵抗に5Vと10 V がかかっているから、最後の一番右の抵抗にかかっている電圧は
$$30-5-10$$
$$= 15 [V]$$
がかかっていることになる。
この抵抗でオームの法則を使ってやると、
$$R = \frac{V}{I}$$
$$= \frac{15}{0.1}$$
$$= 150 [Ω]$$
になるね。
今度は並列回路で抵抗の数が増えるパターンだね。
例えば次のような問題。
3つの抵抗が並列につながっている回路で、抵抗値がそれぞれ20Ω、50Ω、100Ωだとしよう。電源電圧が10 [V]のとき、回路全体に流れる電流の大きさを求めよ
この問題の解き方は、
で回路全体の電流の大きさが求められるね。
並列回路では全ての抵抗に等しく電源電圧がかかる。
一番上の20Ωの抵抗でオームの法則を使うと、
$$I =\frac{V}{R}$$
$$= \frac{10}{20}$$
$$= 0.5 [A]$$
その下の50Ωの抵抗では
$$I =\frac{V}{R}$$
$$I =\frac{10}{50}$$
$$= 0.2 [A]$$
一番下の100Ωの抵抗では、
$$I =\frac{V}{R}$$
$$I =\frac{10}{100}$$
$$= 0.1 [A]$$
になる。
で、これら3つの枝分かれ後の電流を全て足したやつが「回路全体に流れる電流の大きさ」になるから、
$$0.5 + 0.2 + 0.1$$
$$= 0.8 [A]$$
が正解だ！
最後の問題は直列回路と並列回路が混合している問題だね。
例えば次のような感じ。
電源電圧が10 V、全体に流れる電流の大きさが0.2A。左の直列回路の抵抗値が30Ωだとしよう。並列回路の下の抵抗値が25Ωの時、残りの上の抵抗値を求めよ
まず直列回路になっている左の抵抗にかかる電圧の大きさを求めてやろう。
この抵抗は30Ωで0.2Aの電流が流れているから、オームの法則を使うと、
$$V=RI$$
$$= 30×0.2$$
$$= 6 [V]$$
になるね。
電源電圧が10 V だったから、右の並列回路には残りの4Vがかかっていることになる。
回路全体に流れる電流は0.2Aだったから、この並列回路全体の合成抵抗は、
$$電圧÷電流$$
$$= 4 ÷ 0.2$$
$$= 20 [Ω]$$
になる。
次は右の並列回路の合成抵抗から上の抵抗の値を求めていこう。
詳しくは「並列回路の電圧・電流・抵抗の求め方」を読んでほしいんだけど、
全体の抵抗の逆数は各抵抗にかかる抵抗の逆数を足したものに等しい
だったね？
上の抵抗をRとしてやると、この右の並列回路の合成抵抗R’は
R’分の1 = R分の1 + 25分の1
になるはず。
で、さっき合成抵抗R’は20Ωってわかったから、
20分の1 = R分の1 + 25分の1
というRについての方程式ができるね。
分数を含む一次方程式の解き方でといてやると、
$$\frac{1}{20} = \frac{1}{R} + \frac{1}{25}$$
$$5R = 100 + 4R$$
$$R = 100 [Ω]$$
になる。
ふう、長かったぜ。
オームの法則の応用問題はこんな感じかな！
やっぱ応用問題を解くためには基礎が大事で、
を理解している必要があるね。
問題を解いていてあやふやだったら復習してみて。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。お湯、汲んできたね。
中学理科の電気で狙われやすいのが、並列回路の電圧・電流・抵抗の求め方。
前回勉強してきた「直列回路の電圧・電流・抵抗の求め方」とは異なるから、並列回路は並列回路のルールを覚えなきゃいけないんだ。
今日はそのテストにも出やすい並列回路の電圧・電流・抵抗の求め方をわかりやすく解説してみたよ。
まず電圧からだね。
並列回路の電圧のルールはすこぶる簡単。
それは、
全体の電圧は各抵抗にかかる電圧に等しい
ってやつだ。
どの抵抗だろうが電球だろうが、並列に繋がっているなら、そこにかかる電圧は同じってことね。
例えば、 3Vの電源に2つの抵抗A・Bを並列につなげているところを想像してみて。
このとき抵抗 A・ B 、それぞれにかかる電圧はなんと。
3V！！
電源の電圧と全く同じってことなんだ。らくしょ〜
次は電流だね。
並列回路の電流は次のルールを覚えておけばいいよ。
枝分かれして電流を足すと全体に流れる電流になる
ってやつ。
どういうことか具体的に説明していくね。
例えば、全体の枝分かれする前の電流の大きさが3[A]だとしよう。
この時、抵抗Aに流れる電流が2[A]だったとしたら抵抗Bに流れる電流はいくらになるだろうか？？？
そう、そうだよ。
全体の電流3 [A]から抵抗に流れる電流の2 [A]を引いて1 [A] 流れるというのが正解だ。
枝分かれの電流を足したら、全体の電流になると覚えておけばいいね。
最後に並列回路の抵抗の求め方だね。
これは若干トリッキーなので注意が必要。並列回路のルールは次のものになるよ↓
全体の抵抗の逆数は各抵抗にかかる抵抗の逆数を足したものに等しい
だ。
ちょっとわかりづらいから具体例で見てみよう。
例えば、2つの抵抗が並列回路で繋がっていて、抵抗Aが200Ω、抵抗Bが100Ωだとする。
この時、2つの抵抗を合わせた全体の抵抗値を求めるとしよう。
さっきの並列回路の抵抗のルールを適用すると、2つの抵抗の逆数を足したものになるから、
（Aの抵抗値）分の1 +（Bの抵抗値）分の1 = （全体の抵抗値）分の1
となるわけだね。
これをさっきの電気回路に当てはめて全体の抵抗を求めてみるよ。
（Aの抵抗値）分の1 +（Bの抵抗値）分の1 = （全体の抵抗値）分の1
200分の1 + 100分の1 = （全体の抵抗値）分の1
200分の3 = （全体の抵抗値）分の1
（全体の抵抗値）= 3分の200 ≒ 66.6666Ω
になるね。
このことから分かるのは、
全体の抵抗はそれぞれの抵抗よりも小さくなるってことだ。
66.66という抵抗値はもちろんAの抵抗値200Ωよりも小さいし、もう一個のBの抵抗値の100Ω よりも小さいよね。
んな感じで、全体の抵抗を求めると小さくなってしまうのが、並列回路の抵抗なんだ。
以上が並列回路の電圧・電流・抵抗の求め方だったよ。
最後におさらいしておこう。
並列回路の電圧は電源の電圧と同じでどこでも電圧は等しいね。
電流は枝分かれを足したものが全体の流れる電流になって、
全体の抵抗の逆数は、各抵抗にかかる抵抗の逆数を足したものに等しい
と覚えておこう。
次は「電圧計の使い方」を勉強していこう。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。力士、みかけたね。
回路とは、
の3つが含まれている電気の回線のことで、
回路を誰でも読めるようにする回路図のかきかたなんかも勉強してきたよね。
じつはその回路というやつは2種類にわかれるんだよ。
今日はこの回路の種類の違いと見分け方をわかりやすくまとめてみたよ。
まずは直列回路と並列回路の違いを確認していこう。
ズバリ、この2種類の回路の違いは、
導線の道筋の数
だ。
もし、導線の道筋が一本で繋がっているなら直列回路、
1本じゃなくて2本以上ならば並列回路なんだ。
と、ここまでで直列回路と並列回路はなんとなくわかった。
でも、
どうやって直列回路と並列回路を見分けたらいいのかわからない！
と困っている子もいるはずだ。
そんな子のために、
直列回路と並列回路のとっておきの見分け方
を伝授しよう。
とある回路が直列回路か並列回路なのか？を見分けるときは、
回路の道筋を一筆書きできるか？
を検証してみるといいよ。
もし、一筆書きで回路の道筋をかけるならば、そいつは直列回路、
一筆じゃ無理で、二筆、三筆使わないとかけそうにないときは並列回路ってことになる。
回路のタイプに迷いが生じたときはこの見分けかたを使ってみよう。
つぎは「電流計の使い方」を勉強してみてね。
そんじゃねー
Ken
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。玄米、絞り出したね。
中学理科では電気の勉強をして行くんだけど、中でもテストに狙わられやすいのが、
回路図の書き方
だ。
しつこいぐらいに、
「この回路の回路図をかいてください」
と言ってきたり、
「回路図の記号の意味を答えなさい」
とか攻めてくる問題が多いね。
今日はそんな回路図の書き方の問題を瞬殺するために、
中学理科で勉強する回路図の書き方のルール・決まり
を復習してこう。
回路図の書き方を勉強して行く前にちょっと待って。
まずは回路図とは何かを復習しておこう。
回路図とはズバリ、
回路を記号で表した図
のことだったね。
ここで出てくる回路とは、
電流が流れる道筋のこと。
この回路には次の3つがなくてはならないことになってるよ。
たとえば、「電気を使うところ」がない電池と導線だけだと回路は成立しなくなってしまうし、
「電池」がなくても、
「導線」がなくても回路にはなれないというわけね。
えっ。別に回路図なんか使わなくても生きていけるって！？
いやいや、そんなことはない。
回路図を使うと、自分が作った回路を他のだれかが再現できるようになるんだ。
たとえば、回路図がない世界で、自分の発明品の回路をスケッチしたとしよう。
そのスケッチによって伝わる人にはわかるかもしれないけど、もし絵心がない発明家だったら誰にも伝えられずに生涯を閉じることになっちまうだろうね。
しかし、回路図が全てを変えた。
誰でも同じ共通のルールで回路を回路図で表現できるようになったからだね。
誰かの回路図を読んで回路を理解できるし、自分が回路図を書けばだれかに自分の回路を伝えられるようになったんだ。
いわば回路図は電気界のほんにゃくこんにゃくみたいなもんで、回路図があるからみんな理解し合えるんだよ。
さて、いよいよ回路図の書き方のルールを見ていこう。
まず、回路の導線のかきかた。導線は、
直線でかくことがルールになっているよ。
こんな感じでゲジゲジしててはいけないし、
弧を描いてもいけない。
回路図の導線を描くときは必ず定規を使って直線で表現してやろう。
お次は電気器具たちの書き方だ。
電気器具とはたとえば、
などだね。
回路図ではこれらの電気器具をリアルにスケッチしてはダメで、器具たちを記号で表現するんだ。
中学理科で使う電気器具の記号は次のようなやつらだね↓
| 電気器具 | 記号 |
|---|---|
| 電池、電源 |  |
| 電球 |  |
| スイッチ |  |
| 抵抗器・電熱線 |  |
| 電流計 |  |
| 電圧計 |  |
最初は記号が覚えられんかもしれないけど、何回か回路図を書いていくうちになれるよ。
続いて導線に関する細かいルール。
導線の曲がり角は直角、つまり90度になっている必要があるんだ。
こんな感じでちょっと斜めになっててもいけないし、
広すぎてもいけない。
導線の角が90度になるように三角定規などを用いてかいてやろう。
導線の角には電気器具をかいてはいけないんだ。
たとえば、こんな感じで電球を角っこにおいたり、
電池を置いたりしちゃいけない。
電気器具たちは導線の直線部分に書いてみようね。
導線が交わってるところには点を打つようにしよう。
たとえば、2つの導線が交わっている箇所にはこんな感じで点を打ってやる。
逆に、導線が交わってないけど導線が交差してしまったとき。
この場合は点を打たないで直線同士を交差させてやろう。
以上が回路図の書き方のルールだったね。
最後に実際の電気回路を回路図にしてみよう。
今回は次のような電球2つと電池、それに電流計が繋がっている回路の回路図をかいてみよう。
まず電源をかいて、電源から出る導線をかいて伸ばしてみて、電球が2つ。
さらに電流計が1つ。
これで回路図がかけたね！
回路図の書き方をマスターしたら次は「直列回路と並列回路の見分け方」を勉強していこう。
そんじゃねー
Ken
