中2理科「電流・電圧・抵抗のポイントまとめ」練習問題付です。
電流・電圧・抵抗のポイント
電流とは?
電流はI 電圧はV 抵抗R で表す。
- 電流(記号I)は、電流の流れで、電源の+極から出て-極に入る、単位はA(アンペア)。ちなみに、1A=1000mA
- 電流計は、回路に直列につなぐ。+端子を電源の+極側につなぐ。
電流計のつなぎ方
電流計は、はかろうとする部分に直列に接続することです。直列に接続するということは、枝分かれさせないように1本の環になるように接続することになります。
- はかろうとする部分に直列に接続する。(並列につなげると、電流計に大きな電流が流れ壊れます。)
- 電源(電池)と電流計だけをつながない。(電流が流れにくいものがまったく接続されていないので、大きな電流が電流計に流れ、電流計が壊れます。)
- +端子は電源の+極側、−端子は電源の−極側に接続する。(接続を逆にすると、針が逆向きに振れ、電流計が壊れます。)
- 回路に流れる電流の大きさがわからない場合、5Aの−端子から接続する。(大きな電流が流れる恐れがあり、電流計が壊れます。)
電流計の-端子は、たとえば, 5A, 500mA. 50mA と書いていますが、測定する電流の大きさに応じて、適当な端子を用います。電流の大きさが不明のときは、まず最も大きい5Aの端子でおよその値を調べ、つぎに適当な端子につなぎかえて測定します。最初から小さな端子につなぐと、針が振り切れ、電流計が壊れることを防ぐためです。
電流計の接続などの配線が正しいことを確認してからスイッチを入れ、電流計の目盛りを読みます。 目盛りの読み方は、針が目盛りいっぱいにふれたときの大きさを端子に示してある数字から判断する。たとえば、500mAの端子を用いたときは、50の目盛りを500mAとして読み取ります。
微小な電流(1mA以下)をはかる計器です。目盛りの0が中央で、針の動く向きにより電流の向きを知ることができます。
アンぺールは、フランスの物理学者です。電流の単位として使われている:アンペアは、アンペールの功績をたたえ、永久にその名誉を記念するために命名されました。1820年にアンペールの法則(電流がつくる磁界についての右ねじの法則や磁界の大きさを表す法則の発見をする)などすぐれた電気・磁気の研究をしました。電流の流れる向きを、+極から-極の方向と決めた人でもあります。
電圧とは?
- 電圧(記号V)は、電流を流す働きの強さ。単位V(ボルト)
- 電圧計は、回路と並列につなぐ。+端子を電源の+極側につなぐ。
電圧計のつなぎ方
電圧計は、はかろうとする部分に並列に接続することです。並列に接続するということは、枝分かれさせるように接続することです。
- はかろうとする部分に並列に接続する。(直列につなげると、回路にまったく電流が流れません。)
- +端子は電源の+極側、−端子は電源の−極側に接続する。(接続を逆にすると、針が逆向きに振れ、電圧計が壊れます。)
- 回路にかかる電圧の大きさがわからない場合、300Vの−端子から接続する。(大きな電圧がかかり、電圧計が壊れます。)
電池の電圧
- 直列の場合…各電池の電圧の和
- 並列の場合…電池1個の電圧と同じ。
抵抗は、電球や電熱線などの電流の流れにくさの程度。単位は、Ω(オーム)。
オームの法則とは?
電流と電圧は比例。電流と抵抗は反比例。
- オームの法則…電圧は電流と抵抗に比例する。
<例題>
ある電熱線に6vの電圧をかけた時の電流の大きさが0.2Aであるとき、この電熱線の抵抗の大きさは30Ω。(6÷0.2=30)
抵抗の大きさ
電熱線の抵抗の大きさは長さと太さで決まる。
- 抵抗の大きさ…電熱線の抵抗の大きさは長さに比例し、断面積に反比例する。
電流・電圧・抵抗の練習問題
【問1】次の問いに答えなさい。
- 5Vの電圧を加えると100mA の電流が流れる電熱線の抵抗は何Ωか。
- 20Vの電圧を加えると250mAの電流が流れる電熱線の抵抗は何Ωか。
- 10Ωの電熱線に700mAの電流が流れているとき加わる電圧は何Vか。
- 200Ωの電熱線に80mAの電流が流れているとき加わる電圧は何Vか。
- 0.15Vの電圧が加わっている0.5Ωの電熱線に流れる電流は何mAか。
- 0.3Vの電圧が加わっている2.5Ωの電熱線に流れる電流は何mAか。
【問2】次の問いに答えなさい。
- 10Ωの電熱線と15Ωの電熱線を直列につなぎ、5Vの電源につなぐと、回路に流れる電流は何mAか。
- 20Ωの電熱線と502の電熱線を直列につなぎ、電源につなぐと、回路に0.4Aの電流が流れた。電源の電圧は何Vか。
【問3】30Ωの電熱線Aと抵抗値のわからない電熱線Bを直列につなぎ、12Vの電源につなぐと、回路に300mAの電流が流れた。 次の問いに答えよ。
- 電熱線Bに流れる電流は何Aか。
- 電熱線Bに加わる電圧は何Vか。
- 電熱線Bの抵抗は何Qか。
【問4】25Ωの電熱線と52の電熱線を並列につなぎ, 10Vの電源につないだ。 次の問いに答えよ。
- 25Ωの電熱線に流れる電流は何Aか。
- 回路全体に流れる電流は何Aか。
【問5】10Ωの電熱線Aと40Ωの電熱線Bを並列につなぎ、電源につなぐと、電熱線Aに400mAの電流が流れた。 次の問いに答えよ。
- 電源の電圧は何Vか。
- 回路全体に流れる電流は何mAか。
【問6】30Ωの電熱線Aと抵抗値のわからない電熱線Bを並列につなぎ、15Vの電源につなぐと、回路全体に700mAの電流が流れた。 次の問いに答えよ。
- 電執線Aに流れる電流は何Aか。
- 電熱線Bの抵抗は何か。
【問7】次の問いに答えよ。
- 電気の流れのことを何というか。
- 電流の単位をカタカナで何というか。
- 電流の強さがどこでも同じになるのは、直列回路と並列回路のどちらか。
- 流れ込む電流の和と流れ出す電流の和が同じになるのは、直列回路と並列回路のどちらか。
- 電流計は回路に、直列につなぐか、並列につなぐか。
- 電流計に複数の端子があるのは、+端子と-端子のどちらか。
- 電流計に、5A・500mA・50mAという3つの端子がある場合、一番はじめにつなぐのはどの端子か。
- 電流を流そうとするはたらきを何というか。
- 電圧の単位をカタカナで何というか。
- 電圧の強さが電源の電圧と同じになるのは、直列回路と並列回路のどちらか。
- 電流は何極から何極へ流れるか。
- 直列回路とはどんな回路か。
- 並列回路とはどんな回路か。
- 電流をはかるとき、大きさが予想できないときー端子はどこにつなぐか。
- 金属や黒鉛のような、電流が流れやすい物質を何というか。
- ゴムやガラスのような、電流が流れにくい物質を何というか。
- 電気コードのような、電流を流すための線を何というか。
- 電流の流れる向きは、乾電池の「+極から-極」と「-極から+極」のどちらか。
- 電流が流れているときの電子の流れの向きは、「+極から-極」と「-極から+極」のどちらか。
- 電流が流れる道筋を何というか。
- 決められた記号を使って、電流が流れる道筋を表した図を何というか。
- 回路図の記号のことを何というか。
- 電流の通り道が、1本の回路を何というか。
- 電流の通り道が、2本以上に分かれている回路を何というか。
- 電源の+極と-極を直接つないだ回路を何というか。
- 電流と電圧をグラフに表すと原点を通る直線になることから、電流と電圧にはどんな関係があるか。
- 電流の流れにくさのことを何というか。
- 金属線の抵抗は、その長さに比例するか反比例するか。
- 金属線の抵抗は、その太さに比例するか反比例するか。
- 回路全体の抵抗の大きさが各抵抗の和になるのは、直列回路と並列回路のどちらか。
- 回路全体の抵抗の大きさが各抵抗よりも小さくなるのは、直列回路と並列回路のどちらか。
- 「回路を流れる電流の大きさは、電圧に比例し、電気抵抗に反比例する」という法則を何というか。
電流・電圧・抵抗の練習問題の解答
【問1】
- 50Ω
- 80Ω
- 7V
- 16V
- 300mA
- 120mA
【問2】
- 200mA
- 28V
【問3】
- 0.3A
- 3V
- 10Ω
【問4】
- 0.4A
- 2.4A
【問5】
- 4V
- 500mA
【問6】
- 0.5A
- 75Ω
【問7】
- 電流
- アンペア
- 直列回路
- 並列回路
- 直列につなぐ
- -端子
- 5A
- 電圧
- ボルト
- 並列回路
- +極からー極
- 電流の流れる道すじが1 本道である回路
- 電流の流れる道すじが枝分かれしている回路
- 一番大きな端子(5A端子)
- 導体
- 絶縁体(不導体)
- 導線
- +極から-極
- -極から+極
- 回路
- 回路図
- 電気用図記号
- 直列回路
- 並列回路
- ショート回路
- 比例関係
- 電気抵抗(抵抗)
- 比例する
- 反比例する
- 直列回路
- 並列回路
- オームの法則
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