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電気の基本 1〜式の意味を考えよう〜|理科

前回は「電気の考え方 7〜電熱線の抵抗を実感しよう〜」の話でした。

電流と抵抗の基本的な考え方の話でした。

小学生・中学受験生が学ぶ理科は、実に広範囲です。

子ども達は、それぞれの個性や指向性で、得意な分野・不得意な分野があるでしょう。

僕、水溶液とかの問題は
得意だよ。

私は、太陽とか宇宙の話が好きだから、
大体問題も解ける。

なんとなく「勉強」という感じの社会や国語に比べ、身近に感じられる理科。

身近だからこそ、好き・嫌い、得意・不得意が出やすいのです。

そして、電気は得意な方が少ないかと思います。

電気は、よく分からなくなるよ。

なぜ、分かりにくいのか。

それは、「電流・電圧・抵抗」と三つ出てくるので、混乱しやすいからです。

そう。どれがどうなっているのか、
分からなくなるわ。

電気を勉強すると、まずは「オームの法則」を理解する必要があります。

このオームの法則を「暗記する」ではなく、イメージして理解する大事さの話をしました。

そして、オームの法則の意味を改めて考えてみましょう。

上の二つの式を見てください。

同じだよね。

掛け算でも割り算でも、同じはずだわ。

「同じ」でしょうか?

算数としては、「同じ」ですね。

どちらで考えても、同じ結果が出ます。

それでは、式の意味を考えてみましょう。

えっ。
「式の意味」って何?

そんなこと考えたことないわ。

上の二つの式が、「それぞれどういうことか」を少し考えてみてください。

難しく考えずに、「割り算と掛け算の意味」を考えてみましょう。

それぞれの式の意味は、下記のような感じですね。

これは、当たり前だよね。

これは、分かっているよ。

上の式では、「電流は、電圧を抵抗で割った値」です。

つまり、電流とは「電圧がかかって、発生する」ことを意味します。

そして、「電圧を抵抗で割れば、電流の値が分かる」のです。

そうよね。

下の式では、「電圧は、電流と抵抗を掛けた値」です。

つまり、電圧とは「電圧をかけると発生する電流」と関係があることを意味します。

そして、「電圧と電流は比例関係にあり、電流に抵抗をかけると電圧になる」のです。

そうだね。

同じじゃないの?

算数としては「同じ」ですが、理科としては、少し異なります。

「数式としては同一・同値」ですが、式の意味としては、主役が異なります。

上の式では「電流が主役」です。

下の式では「電圧が主役」です。

電流を求めることが多いから、
上の式の方が良いのかしら。

電流・抵抗・電圧を、もう一度考えてみましょう。

電流は、電池が電圧をかけて「エイッと持ち上げて」発生します。

「電圧があって、初めて電流が流れる」のです。

次回は、電気の問題が「考えやすくなる」「解きやすくなる」視点を考えましょう。

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