小山市の自学塾Activeです。
2022栃木県立入試問題理科 大問4です。
この単元は、回路（物理）ですね。オームの法則を使う単元です。
では、見ていきましょう。
1.電流計の読み方。
500ｍAに－端子が刺さっているので、120ｍAですね。さくっと解きたいです。
2.抵抗器Yの電圧と抵抗器Zの電気抵抗。
直列回路になっています。
直列回路の時は
①電流どこでも同じ
②電圧の和は電源になる
③抵抗の和は電源になる
ですね。
V＝ＩＲ（ＲＩと教わることが多いです）
でおなじみですが
このような比例の関係になっているものは
Ｔマークを書いてあげるととても楽に解けたりします。
Ｔの上にＶ
Ｔの左下にＩ
Ｔの右下にＲ
と書くと、【み・は・じ】と同じ要領で解く事ができます。
さらに、ＶをＩで割るとＲになりますが
ＶをＩで掛けるとＰ（電力）になるので
私はこの単元が出たら真っ先にＴマークを書いて整理をします。
※Ｔマークで解けるのは他に
み・は・じ（道のり・速さ・時間）⇒速度計算
し・み・た（質量・密度・体積）⇒密度計算
力・圧・面（力・圧力・面積）⇒圧力計算
ｙ・ａ・ｘ⇒比例
ａ・ｘ・ｙ⇒反比例
などいろいろ使えます。
計算すると
抵抗器Ｙ
0.2×10＝2.0Ｖ
抵抗器Ｚ
3÷0.2＝15Ω
※直列だから電流はどこでも同じ
3.電流計の示す値が最も大きくなる回路にしたいときのスイッチのつなげ方。
電流計に流れる電流を大きくしたい、ということは
抵抗が小さくなればいい、ということです。
抵抗というのは、電流が流れるときのイヤイヤ度を表したものです。
抵抗大⇒電流が流れるときにめっちゃイヤイヤする。
よって、大きな電圧が必要。そのせいで流れる電流は小さくなる。
抵抗小⇒電流が流れるときにスルーしてくれる。
よって、小さな電圧で平気。たくさん電流を流すことができる。
こんなイメージです。
さて、電流をたくさん流すために抵抗を小さくしたい訳ですが、１つ覚えていると良いことがあります。
それは
並列回路の合成抵抗は、並列回路にある小さい抵抗よりも小さくなる
ということです。
例えば、直列回路の合成抵抗は足せばよかったんですよね。
ですが、並列回路の場合は、抵抗の小さい値より小さくなります。
実際に10Ωの抵抗2個で計算してみると
直列回路：20Ω
並列回路：5Ω
となり、たしかに並列回路の合成抵抗は10Ωより小さくなっています。
10Ωと5Ωでも試してみましょう。
直列回路：15Ω
並列回路：3.3Ωくらい
になります。
今回の問題も、並列回路にすればＯＫです。
ＯＫなんですが、1つ落とし穴が。
それは
導線は抵抗が0である
ということです。
よって、
①並列回路にする
②抵抗ではなく、導線を使った回路を作る
この2点を抑えると解答が出来上がります。
このとき10Ωの抵抗が並列につながっている状態であり、電源の電圧は5.0Ｖなので
電流計に流れる電流は
5.0÷5.0＝1.0Ａ
↑並列回路の合成抵抗
となります。
3は難しかったかもしれません。
ですが、1と2をきちんと正答して6点は取りましょう。
栃木県の入試は大問が多いですが、大問丸ごと全滅して0点ということのないようにしたいですね。
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