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ねらい 電圧を水圧と置き換えた実験と比べることで、電圧と電流の関係をイメージする。 内容 電池1個の場合と、2個直列、3個直列つなぎにした場合。もっとも電圧が高くなるのは電池3個直列。では、もっとも大きな電流が流れるのは…? 電流も、電池3個を直列につないだ場合がもっとも高い値を示しました。電圧を、水圧に置き換えて、電子の流れをイメージしてみましょう。これは入れた水の高さが異なる3つの筒。水位が高いほど、筒の底の方にかかる水圧も大きくなります。水位の高い方が電池の数が多い場合に当たります。この筒の底の方にパイプを繋ぎ、その先に水車をつけます。水の出る勢いを比べてみましょう。3つ同時に栓を開けます。水位の高い水の方が水車の回転が速くなりました。一定時間に流れる水の量が多いのです。電気の場合も電圧が高いほど、流れる電流は大きくなります。ただし電子の場合は流れる速さは変わらず、量が多くなります。 電圧と電流の関係は? 電池を直列につなぐ実験と電圧を水圧に置き換えた実験との比較から、電圧と電流の関係を説明します。
その場合、たとえ100Vであっても乾いた手に換算したときの1000V相当の電圧がかかることになります。 たくさんの電流が体を流れることは、人体にとって非常に危険なことです。 決して濡れた手で電源を触らないよう、気を付けてくださいね。 まとめ 今回は、電流と電圧の関係についてお話させていただきました。 電流とは流れる電気の量、電圧はそれを押し出す力、ということが分かりました。 電流を水にたとえて考えてみると、ずいぶん身近な感じがして、分かりやすくなりますね。 電気の世界って、非常に身近な割には目に見えないので、普段どうやって電流や電圧が働いているのか、なんて意識することは少ないですよね。 でも、どういったものなのかイメージできるようになると、自分が生きている世界の成り立ちを一つ知ったような気がして、なんだかちょっとワクワクしませんか? これをきっかけに、科学の世界をちょっと覗いてみるのも楽しいかもしれませんね♪ 皆さんも是非、電気の世界の基本である「電流」「電圧」をしっかり把握して、その先のステップにスムーズに進む準備をしてくださいね。 電気の世界はさらにもっと奥深くて、理解できた時はとっても楽しいはずですよ。 スポンサーリンク 豆知識 豆知識カテゴリーでは、主に日常生活でよくある疑問に対する答えを書いた記事を掲載しています。 「 雪の日のワイパー上げるのなぜ? 」 「 エースピッチャーの背番号が18番なのはなぜ? 電圧と電流の関係 グラフ. 」 「 プレゼントに隠された意味とは? 」 など、ふと疑問に思うことへの答えが満載なのでぜひ見てみてください。 豆知識カテゴリーへ スポンサーリンク
トップページ > 高校物理 > 電圧とは何か?電圧のイメージ、電流と電圧の関係(オームの法則) 電圧とは何か?電圧のイメージ、電流と電圧の関係(オームの法則) こちらのページでは高校物理における電磁気学の基本である ・電圧とは何か?電圧のイメージ ・電流と電圧の関係(オームの法則) について解説しています。 電池の内部抵抗のことを記載したオームの法則の詳細はこちら で解説していますので、 ご興味ある方はご覧になってくださいね(高校物理の範囲外の内容です)。 電圧とは何か?電圧のイメージ 電流の定義 はこちらのページにても解説 していますように、 単位時間あたりのある断面を通過する電荷の量 のことです。 それでは、電圧とは何でしょうか? (高校で学習する範囲から外れてしまいますが、化学的な観点から考えますと電圧とは電位の差であり、 電子的なエネルギーの差 のことと言えます)。 高校物理の範囲内では、 力学における位置エネルギーの電磁気学版 と考えると イメージしやすいでしょう。 この電気的な高低差があるため、回路に電流が流すことができ、 上述の通りこの電気的な高低差のことが電圧です。 電流と電圧の関係 そして、電流と電圧の関係について解説します。 まず、簡単な回路のモデルを下記に示します。 回路中に出てくる各記号 ・電池等の電源 ・電流計 ・電圧計 ・抵抗 はきちんと覚えましょう! 電圧と電流の関係 レポート. (特に抵抗は以前はギザギザの記号でしたが今は下のように四角のシンプルな記号になっています)。 抵抗R[Ω]にかかる電圧V[V]と回路を流れる電流I[A]の関係を調べるとします。 抵抗の単位は[Ω(オーム)]、電圧の単位は[V(ボルト)]、電流の単位は[A(アンペア)]です。 単位はとても重要ですのできちんと覚えておきましょう。 調べるためには測定器が必要であり、ここでは電流を測るための 電流計 と 電圧を測るための 電圧計 が必要です。 電流計と電圧計を配置する際のポイントは ①電流計は電源と抵抗と直列に繋ぐ ②電圧計は測定したい部分(今回では抵抗)に並列に繋ぐ ことです。 そして、抵抗Rにかかる電圧Vと流れる電流Iの関係式は 下記の通り、 V=IR となります。 そして、この関係のことを オームの法則 と呼びます。 電磁気学の基礎となる法則ですのできちんと覚えましょう! 閉回路のため、今回は電源の電圧Vと抵抗にかかる電圧Vは同じになります。 (実際は電池には 内部抵抗 というものがあり、もう少し複雑な式になります。 ただし、高校物理の範囲外のため こちら でのみ解説しています。)。
1. ポイント 図のような直列回路では、 電流はどこではかっても同じ です。 一方、 電圧はa+b=c という関係が成り立ちます。 図のような並列回路では、 電流はA=B+C という関係が成り立ちます。 一方、 電圧はどこではかっても同じ です。 直列回路と並列回路の電流・電圧の計算方法は、テストでもよく出題されます。 それぞれの特徴を理解して、問題にチャレンジしてみましょう。 2. 直列回路・並列回路とは 電気回路 について、改めて整理しておきましょう。 電気回路には、2つの種類があります。 直列回路と並列回路です。 直列回路 とは、電池や電熱線などを 一列につないだもの です。 電流の流れる道すじが一本道になっていることが特徴ですね。 並列回路 とは、電池や電熱線などを 枝分かれさせてつないだもの です。 電流の流れる道すじが枝分かれしていると言うこともできますね。 まずは、2種類の回路を、しっかりと見分けられるようにしましょう。 ココが大事! 直列回路は一本道 並列回路は枝分かれ 3. 直列回路の電流 さて、 直列回路 について、詳しく見ていきます。 次のような直列回路を用意しました。 下には電池があり、上には2つの電熱線が直列につながれています。 このとき、回路に流れる 電流の大きさ は、どうなっているでしょうか? 直列回路では、 電流の大きさはどこではかっても同じになる ことが特徴です。 たとえば、Aに流れる電流が 1. 0A であれば、BでもCでも 1. 0A の電流が流れていることが分かります。 直列回路の電流は、どこでも同じ 映像授業による解説 動画はこちら 4. 直列回路の電圧 続いて、 直列回路の電圧 について、見ていきましょう。 直列回路では、 電池にかかる電圧は、それぞれの電熱線にかかる電圧の和になる ことが特徴です。 つまり、 a+b=c の関係が成り立つということですね。 aとbにかかる電圧がどちらも 1. 電流、電圧、抵抗とは？それぞれの関係は？理系ライターが解説！ - Study-Z ドラゴン桜と学ぶWebマガジン. 0V であれば、cにかかる電圧は 2. 0V であることが分かります。 直列回路の電池にかかる電圧は、各電熱線にかかる電圧の和 5. 並列回路の電流 次のような並列回路について考えてみましょう。 並列回路では、 電池から流れる電流は、それぞれの電熱線を流れる電流の和になる ことが特徴です。 つまり、 A=B+C の関係が成り立つということですね。 BとCを流れる電流がどちらも1.
コンセントの電圧は100Vとお伝えしましたが、じつはこの電圧がかかっているのは「片方の穴」のみです。 アース側とホット側に分かれている 壁についているコンセントの穴をよく見ると、穴の長さが微妙に異なることがわかるでしょうか。この穴の長い方(通常左側)は「アース(接地)側」、短い方(右側)は「ホット側」と呼ばれています。 このうち、アース側には電圧がかかっていません(0V)。また過電圧がかかった際の保護のため、電柱上の変圧器(トランス)部分で地面へとアースが取られています。一方ホット側には交流電気らしく「-100~100V」の間で周期的に変化する電圧がかかっており、触れると危険です。また電気工事のプロであってもアース側・ホット側を取り違えている可能性があるため、アース側でも屋内配線には触れないようにしましょう。 電圧の差によって電気が流れることができる 電圧がかかっていなければ一見すると電気は供給されないように思うかもしれません。しかし電流が流れるためには「電圧の差」が必要です。車1台分の幅しかないところに両方向から同じ台数の車を送り出しても、詰まってしまい車は通行できないのと同じことといえるでしょう。 そのためアース側には電圧をかけず「ホット側のみに」電圧をかけることで、はじめて電流を流すことができます。 どうして漏電は危険なの?