前回は「電気・電流のわかりやすい考え方・コツ 1〜電流・電池の基本〜」の話でした。
直列電池と並列電池：理由を理解して暗記
前回のイメージを考えながら、直列電池を考えましょう。
知ってるよ。
電池を2個直列だと、電圧が2倍だよね。
そのイメージを暗記ではなく、しっかりイメージしてみましょう。
暗記した方が
早いよ・・・
確かに「暗記した方が早い」のですが、なぜ「2個直列だと、電圧が2倍」なのでしょうか？
なぜ？は
考えたことがないよ・・・
電池2個直列だと電圧2倍、
並列だと電圧1倍、って習ったよ・・・
電池の直列・並列は暗記する方が良いですが、理由を理解して暗記しましょう。
「理由を理解して暗記」は、
ただの「暗記」とは違うの？
ただ「ひたすら暗記」すると、基本問題は解けますが、少し回路が複雑になると解けなくなることがあります。
そのため、「理由を理解して暗記」する方が良いでしょう。
ひたすら「暗記」すると、勉強が楽しくなくなります。
そう、
つまらなくなる・・・
そして「暗記に頼る」勉強法だと、記述式問題に対応する力が育ちにくいです。
「答えのみ」や選択式の問題が多い場合でも、「パターン分け」で考えずに解くと、意外と間違うことがあります。
そこで、前回ご紹介した「電池が電流をエイッと持ち上げる」イメージを持ちましょう。
・最初に電流をエイッと持ち上げて、電流を流す
・一周してきた電流を再度エイッと持ち上げて、電流を流す：持ち上げるエネルギーがある限り
直列電池のイメージ：電池の役割
電池2個を直列につないだところ（電池）に、電流がやってきます。
これは、「最初電流がなかった時」も同じです。
電池が1個でも何個でも、「電流がない回路に電流を持ち上げて流れを発生させる」のが電池です。
前回のように、電池は「電流を持ち上げる」=「電圧をかける」を考えましょう。
まず、一つ目の電池で、エイッと電流が持ち上がります。
「持ち上がる高さ＝電圧」と考えたので、矢印で持ち上げる高さを表現して描きましょう。
便利な矢印
かっ車の時に、「ひも・糸を引っ張る力」と「おもりの重さ」を矢印で表しました。
この時は、力の矢印に「向き」と「長さ」がありました。
・向き：力のかかる向き
・長さ：力の大きさ
電池が「エイッと電流が持ち上げる」高さを矢印で描いてみましょう。
ここでも
矢印を描くと分かるの？
電池一つで「エイッと電流が持ち上げる高さ=矢印一つ分」としましょう。
ここで、電池・電流が楽なのは、「電池が持ち上げる高さに向きがない」ことです。
向きがないのは、
簡単だね。
・長さ：電流を持ち上げる高さ（起電力）
力の時は、「向き」と「長さ」がありましたが、今回は「長さ」だけです。
その意味では、「簡単」なので、ぜひこう考えてみましょう。
電流を持ち上げる高さ=矢印
流れている電流は、すぐに二つ目の電池に流れます。
算数実践で「矢印の話」をご紹介しました。
図形では、「矢印の向き」が大事でした。
「向きと長さを考えて、つなぎ合わせる」と矢印の和になります。
それでは、二つ目の電池でもう一度、エイッと電流が持ち上がげます。
その時、「持ち上がる高さの合計」はどうなるでしょうか？
2回分
持ち上がる！
その通りです、矢印2回分持ち上がるので、「矢印2個分」持ち上がります。
そして、「矢印二個分の高さ=電池二個分の電圧」だけ、電流が持ち上がりました。
電池がN個直列の時
このように考えると、「電池が5個直列」の時はどうなりますか？
電流が、矢印5個分の高さ
持ち上がるのね。
だから、電池5個分の
電圧だわ。
同じように考えると「電池N個直列=電圧はN個分」が分かります。
・電流は、「電池の個数分の高さ=電圧」持ち上げられる
電池を持ち上げる向きは、「基本的に上」です。
電圧は「電流の流れを上向きに持ち上げる力」と考えましょう。
回路を一周している間に、電流はだんだん下がってしまいます。
そもそも、
電流はなぜ下がるの？
電流は見えないですが、回路を一周する間に電球や抵抗があります。
「抵抗」は文字通り「抵抗」なので、電流さんも疲れてしまうのです。
みなさんも、校庭でトラックを一周したら疲れるでしょう。
うん、
とても疲れるよ。
それと同じで、電流さんも抵抗に合って疲れてしまい、高さが下がるのです。
並列の時は、どうなるでしょうか？
知ってるよ。
電流を描いて、電流が持ち上がる高さを考えてみましょう。
