開館を祝い、テープカットに臨む近兼拓史さん(右)ら=丹波市氷上町成松
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こんにちは!今回は『中学生の数学~番外編~』として、中学2年生の理科の 「オームの法則」の計算 について説明をしていきます。 電流と電圧の計算は、多くの中学生が苦手としていますが、基本をシッカリ理解してから問題を何問か解けば絶対にできるようになりますから、このページを最後まで読んでみてくださいね! この記事は中学2年生の理科「電流と電圧・オームの法則」についての記事になります。 オームの法則の基本的な考え方 オームの法則とは、簡単に言うと 『電流は電圧に比例する』 ということです。 その関係を式にすると↓ $ \frac{み}{は×じ} $ と同じように $ \frac{V}{I×R} $ だけ覚えておけばOK! 基本はコレを覚えておけば良いんです。カンタンでしょ? この後、多くの中学生が迷う部分に入っていきますけど、押さえるべきポイントも伝えていきますから気楽に進めていきましょう! 直列と並列の覚え方 直列回路と並列回路では何が違うのか‥ということを説明していきます。 この部分が理解できているという人は次の項目に進みましょう! ■直列回路と並列回路の違い 電圧 :直列回路の電圧は各部分に加わる電圧の和が回路全体の電圧になり、並列回路の電圧は各部分に電圧と回路全体の電圧が等しい。 電流 :直列回路の電流はどこでも同じで、並列回路の電流は回路が分かれるところで電流も分かれる。 抵抗 :直列回路の抵抗は抵抗の和が回路全体の抵抗の値になり、並列回路の抵抗は抵抗の逆数の和の逆数が回路全体の抵抗値となる。 ちょっと分かりにくいですよね^^; 下の図を見てください。 下の図は電源を3. 0V、抵抗1を10Ω、抵抗2を20Ωとして『オームの法則』を使って計算したものになります。 電圧 :直列回路のR1とR2の電圧の和が全体の電圧(3. 平方根とは(ルートとは)｜計算方法と求め方、語呂合わせと覚え方！ | Rikeinvest. 0V)になっています。並列回路ではR1にかかる電圧もR2にかかる電圧も同じです。 電流 :直列回路の電流はどの部分でも0. 1Aになりますが、並列回路では0. 45Aで流れていた電流が、回路が分かれた時に0. 3Aと0. 15Aに分かれます。 抵抗 :直列回路は抵抗の和が回路全体の抵抗値となりますので、数値が大きくなります。並列回路では1つ1つの抵抗値よりも回路全体の抵抗値が小さくなります。 直列‥電圧の値は変わる。電流は変わらない。 並列‥電圧は変わらない。電流は変わる。 直列・並列、電圧・電流で「変わる」「変わらない」の関係が逆になるので、どれか一つだけでも覚えておけば、この関係性は思い出せますよね!
0V、抵抗10Ωなので、 I= $ \frac{3}{10} $ =0. 3A R2に流れる電流は、電圧3. 0V、抵抗20Ωなので、 I= $ \frac{3}{20} $ =0. 15A 回路全体に流れている電流はR1とR2に流れる電流の和なので、 0. 3+0. 15=0. 45A となります。 回路全体の抵抗値(合成抵抗)の求め方 回路全体の電流が0. 45Aで電圧は3. 累乗根の補足・負の数の累乗根 | 高校数学の無料オンライン学習サイトko-su-. 0Vですので、【R= $ \frac{V}{I} $ 】を使って、 R= $ \frac{3}{0. 45} $ = $ \frac{20}{3} $ となります。 また、並列回路の合成抵抗値は、抵抗の逆数の和の逆数で求められます。 これは、 余力があったら覚えてね ‥という程度です。 抵抗の逆数の和は $ \frac{1}{10} $ + $ \frac{1}{20} $ = $ \frac{3}{20} $ $ \frac{3}{20} $ の逆数ですので、 $ \frac{20}{3} $ となります。 少し長くなってしまいましたので、 別記事で例題をUPします 。 この記事で理解できた~!という人は、必ず学校ワークなどの問題を解いておきましょう! 「理解できた」と、「できる(解ける)」というのは違いますからね! 続きの例題は↓
\(x^3=-125\) となる \(x\) を求めろという意味でしょうから \(x=-5\) ですね。 もちろん \(x^3=-125\) をみたす \(x\) は \(-5\) の他に複素数であと \(2\) つあるわけですけど、 \(\sqrt[ 3]{ -125}=-5\) と決めます。 \(-125\) の \(3\) 乗根は? と聞かれれば、答えは \(3\) つあるわけですが、 \(\sqrt[ 3]{ -125}\) はいくつか? と聞かれれば、\(-5\) と答えればOKです。 例2 \(\sqrt[ 4]{ -16}\) を簡単に表記せよって・・・できない! エクセル関数の覚え方と合計を求めるエクセル関数 (SUM、SUMIF、SUMIFS関数) | 業務改善＋ＩＴコンサルティング、econoshift. これは実数では存在しません。 \(x^4=-16\) の解が実数では無理!はすぐにわかりますね。 ※ちなみに、\(x=\sqrt{2}+\sqrt{2}i, \sqrt{2}-\sqrt{2}i, -\sqrt{2}+\sqrt{2}i, -\sqrt{2}-\sqrt{2}i \) つまり、 \(\sqrt[ 4]{ -16}\) は問題として出題しようもないものであり、 当然ですが、出会うこともありません。 \(a \lt 0\) のとき、\(\sqrt[ n]{ a}\) は\(n\) が奇数のときにしか 出題されません。 偶数のときは実数としては存在しません。 まず、出会うことのない \(\sqrt[ n]{ -a}\) です。 特に大学入試ではまず出会わないのではないでしょうか? 高校の定期テストで出会うことはありえますが、 上にかいた通りに答えましょう。 難しく考えずに直感的に計算しちゃてください! !
累乗根について、もう少しくわしく 改めてかきますが、 この単元の学習の最終目標は指数関数 \(y=a^x\) なのです。 ※もうすぐ指数関数 \(y=a^x\) を学習します! 指数関数を扱うとき、有理数の指数法則の理解がとても大事になります。 その一方で、累乗根、\(\sqrt[ n]{ a}\) の数式処理はあまり出てきません。 ずばり書けば 累乗根 \(\sqrt[ n]{ a}\) がでてくるのは、ほとんどは序盤の計算問題で、それ以外はあまりほとんど出ない。 なのです。 つまり、そのような学習序盤の計算問題の対策として このページをかきます。 累乗根についての補足、です。 ここに書かれた累乗根のこまごまとした暗記事項は、 正直、優先度が低いと思ってもらって結構です。 累乗根は、指数への書き換えができればOKです。 その後は指数法則で処理しましょう。 \(n\) 乗根という言葉の指すものの確認 \(a\) の \(4\) 乗根は? ただし、\(a \gt 0\) このように聞かれたら \(\sqrt[ 4]{ a}\) と答えてしまいますよね。 この答え、実は間違いなんです・・・ 以前にも書きましたが、 \(a\) の \(n\) 乗根は複素数の範囲まで考えると \(n\) 個あるのです。 \(n\) 乗根は複素数の範囲まで考えると \(n\) 個 \(x^3=1\) の虚数解 \(\omega\) について学習しましたね? つまり \(1\) の \(3\) 乗根は複素数の範囲まで考えると \(3\) つあります。 また \(x^2=a\) の解は \(\pm \sqrt{a}\) で、\(a\) の \(2\) 乗根は \(2\) つあります。 代数学の基本定理というものがあります。 \(n\) 次方程式の解は複素数の範囲まで考えると \(n\) 個ある。 つまり、 \(a\) の \(n\) 乗根は複素数の範囲まで考えると \(n\) 個あります。 ですから、 最初の質問 に対する解答は、\(4\) つあるわけです。 \(\sqrt[ 4]{ a}\) は \(4\) 乗根 \(a\) と読まれることがありますが、注意が必要なんです。 と聞かれたら、 \(\sqrt[ 4]{ a}\) と答えたくなってしまいますからね。 例 \(16\) の \(4\) 乗根は?
(学生の窓口編集部)
【問1】 $\sqrt{2}$,$\sqrt{3}$,$\sqrt{5}$,$\sqrt{6}$,$\sqrt{7}$,$\sqrt{8}$,$\sqrt{10}$ を小数で表せ。 また記憶のための語呂も答えよ。 【問2】 ① $\sqrt{31}$の整数部分は何か? ② $\sqrt{31}$の小数部分はどう表せるか? 2から10までの平方根の小数の近似値は覚えておいたほうがいい。以下に記憶しやすいように語呂を紹介する。 $\sqrt{2}$ 1. 41421356 一夜一夜に人見頃(ひとよひとよにひとみごろ) $\sqrt{3}$ 1. 7320508075 人並みに奢れや女子(ひとなみにおごれやおなご) $\sqrt{5}$ 2. 2360679 富士山麓オウム鳴く(ふじさんろくオウムなく) $\sqrt{6}$ 2. 4494897 煮よ!良く!弱くな! (によよくよわくな) $\sqrt{7}$ 2. 64575 菜 (7) に虫来ない((な)にむしこない) $\sqrt{8}$ 2. 828427 ニヤニヤ呼ぶな $\sqrt{10}$ 3. 1622 ひと丸、三色(みいろ)に並ぶ(2が並ぶということ) ※ 補足・・・$\sqrt{8}$ は、$\sqrt{8} = 2 \sqrt{2}$ のことだから、$\sqrt{2}$ を2倍してやればよい。無理に覚える必要はない。他は、覚えておいた方がよい。 $\sqrt{31}$ の小数は覚える必要のないものだが、適当な無理数を小数で表現したとき、 整数部分(小数点よりも左の部分)が何になるかをいえる必要がある。 $ 5^2=25 $,$ 6^2=36 $ だから、$\sqrt{31}$ は5と6の間の数とわかる。 つまり、小数で、5. ………と表されるということ。整数部分は5である。・・・(答) (実際、調べてみると $ \sqrt{31} = 5. 56776... $ である。) 小数部分とは、整数部分を取っ払った小数点以下の数値のこと。整数部分を引いてやれば小数部分だけが残る。 だから、$\sqrt{31}$ の小数部分は、$\sqrt{31}-5 = 5. -5 = 0. 56776 $ということ。 $\sqrt{31}$ の小数部分は、$\sqrt{31}-5$ と表現する。 ・・・(答)
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