回路
回路・・・電流が流れる道筋のこと。
回路用図記号・・・電気器具のつながりを分かりやすくするための記号で、これを使って表したものを回路図とよぶ。
 |
 |
| 電池または電源
(長い方が＋極で短い方が－極) |
豆電球 |
 |
 |
| 電気抵抗(抵抗器、電熱線) | スイッチ |
 |
 |
| 電流計 | 電圧計 |
 |
 |
| 接続しない導線 | 接続する導線 |
直列接続(直列つなぎ)
直列接続(直列つなぎ)・・・2個以上の電気器具(主に抵抗器)を次々と数珠つなぎにつなぐ方法。
例えば、上図のような電源を2つつないだ繋ぎ方や
上図のような抵抗を3つつないだ繋ぎ方が直列接続である。
並列接続(並列つなぎ)
並列接続(並列つなぎ)・・・2個以上の電気器具の端子をそれぞれ1つにまとめてつなぐ方法。
例えば、上図のような豆電球を3つつないだ繋ぎ方や
上図のような抵抗を2つ・3つつないだ繋ぎ方が並列接続である。
電流
電流・・・電気の流れている量のこと。単位はA(アンペア)
電流は基本的に、電源の＋極から出て、電源の－極に戻るような方向に流れる。
※1A＝1000mA
電流計・・・電流の大きさを測るための計器。使い方や特徴は以下の3点
- 回路の中の電流を測ろうとする部分に対して直列接続する
- 電流計の＋端子は電池の＋極側に、－端子は電池の－極側につなぐ。
- －端子は右から5A,500mA,50mAの順に並んでいるが、これらは測り取れる電流の最大値となるので、電流の大きさが不明な場合は5A端子から使用する。(電流計に大きな電流が流れて、電流計が壊れるのを防ぐため。)
※電流計はそれを使用することによって回路に流れる電流が変化しないようにするため、電流計自体の抵抗を限りなく0Ωに近づけている。
電圧
電圧・・・電気を流すはたらきのこと。単位はV(ボルト)
電圧は「流れる」という表現を使ってはいけない。「電圧をくわえる」「電圧をかける」というような表現をする。
※1V＝1000mV
電圧計・・・電圧の大きさを測るための計器。使い方や特徴は以下の3点
- 回路の中の電圧を測ろうとする2点間に対してはさみこむように並列接続する
- 電圧計の＋端子は電池の＋極側に、－端子は電池の－極側につなぐ。
- －端子は右から3V,15V,300Vの順に並んでいるが、これらは測り取れる電圧の最大値となるので、電圧の大きさが不明な場合は300A端子から使用する。(電圧計に大きな電圧がかかって、電圧計が壊れるのを防ぐため。)
※電圧計はそれを使用することによって2点間の電圧が変化しないようにするため、電圧計自体の抵抗を限りなく無限に近づけている。
直列回路・並列回路の特徴
【直列回路】
電流について
上図において$${ I }_{ 1 }={ I }_{ 2 }={ I }_{ 3 }$$という関係になっていて、どの部分でも流れる電流が同じになります。
電圧について
上図において$${ V }_{ 1 }={ V }_{ 2 }+{ V }_{ 3 }$$という関係になっていて、抵抗にかかる電圧の和が電源の電圧になります。
【並列回路】
電流について
上図において$${ I }_{ 1 }={ I }_{ 2 }+{ I }_{ 3 }={ I }_{ 4 }$$という関係になっていて、分岐点前の電流の和と分岐点後の電流の和が同じになります。(キルヒホッフの法則)
電圧について
上図において$${ V }_{ 1 }={ V }_{ 2 }={ V }_{ 3 }$$という関係になっていて、抵抗にかかる電圧の和がどこも同じになります。
