小５理科(下) 第 14 回 電流と抵抗

2023/11/22 改訂

要点チェック１

でんきゅう

豆電 球 の明るさ(電流)でんきゅう

豆電 球 の明るさは、このとき、
でんきゅうていこう

電流(Ａ) ＝電圧(Ｅ)÷抵抗(Ｒ)…オームの法則 で求めます。

まめでんきゅうと

豆 電 球 1 個にかかる電圧の大きさを求めると解きやすくなります。

ちょくれつ①豆電 球 の 直 列 つなぎ
でんきゅうていこう

でんきゅう

ちょくれつ

豆電 球 1 個の抵抗を 1R としたとき、豆電 球 を 2 個・3 個と、直 列ていこう

でんきゅうていこう

つなぎにすると、全抵抗(全体を 1 つの豆 電 球 と考えたときの抵 抗 )は2R・3R と増えていきます。ていこう○電流を１Ｅ÷１Ｒ＝１Ａとしたとき、下の配線図の抵抗と電流の大きさを数字で答えなさい。ていこう

はんぴれい

この回路の流れる電流は、抵抗に反比例して減っていきます。ていこうていこう

全抵抗＝１Ｒていこう

全抵抗＝(1)Ｒ

全抵抗＝(3)Ｒ(2…分数で)Ａ

電圧＝1Ｅ(4…分数で)Ａ

電圧＝1Ｅ

電圧＝1Ｅ

でんきゅう

電流が減っていくのは、豆電 球 1 個にかかる電圧が 1/2、1/3 と分かれて、小さくなっていくためです。
確認

でんきゅう

りょうたん

直列つなぎの電流の通り道は 1 つだけのため、3 個の豆電 球 の両 端 にかんでんち

でんきゅう乾電池１個分の 1Ｅの電圧がかかっています。そのため、それぞれの豆電 球 にでんきゅうは、1/3Ｅずつの電圧しかかからずに、1 個の豆電 球 に流れる電流は 1/3Ａにでんきゅうていこうなります。そして、3 個の豆電 球 の抵抗はすべて同じ大きさのため、それぞれに 1/3Ａの同じ電流が流れるのです。
全体の電流を求めるときは 1Ｅ÷3Ｒ＝1/3Ａと計算します。

でんきゅう

へいれつ

でんきゅう

へいれつ

でんきゅう②豆電 球 の並列つなぎ…豆電 球 が 2 個･3 個と並列つなぎにすると、それぞれの豆電 球 に 1Ｅの同じ大きさ
かんの電圧がかるため、それぞれに同じ大きさの電流が流れます。そのため、乾電池 1 個から出ていく電流はかんじゅみょう

みじかていこう2 個分･3 個分と増えていき、乾電池の寿 命 は 短 くなります。これを全体で見ると、全抵抗は 1/2Ｒ･1/3Ｒと減っています。

1

小５理科(下) 第 14 回 電流と抵抗

要点チェック 22023/11/22 改訂

かかる電圧＝1Ｅ(5)Ａ

１Ａ

かかる電圧＝1Ｅ(5)Ａ(6)Ａ
電圧＝1Ｅていこう

全抵抗＝１Ｒ

電圧＝1Ｅていこう

全抵抗＝(7)Ｒ確認

でんきゅう

１個の豆電 球 に 1Ｅずつの電圧がかかっているため、それぞれの

でんきゅう

ａ 点と○ｂ 点には 3 個の豆電 球 には１Ａずつの電流が流れます。そして、○でんきゅうていこう

豆電 球 に流れている電流が集まるため(8)Ａになり、全体の抵抗は(9)Ｒにａ 点または○ｂ 点に流れる電流を出すときは、なるのです。いきなり、○１Ｅ÷(9)Ｒ＝(8)Ａで求めます。

でんきゅう

ちょくへいれつ②豆電 球 の 直 並列つなぎ

りょうたん

りょうたん

ア ＋○イ の両 端 と、○ウ の両 端 に 1Ｅずつの電圧がかかっている
この回路では、○ア の電流=○イ の電流=(10)Ａの電流が流れています。
ため、○
でんきゅう

ウ の豆電 球 には１Ａの電流が流れていますから、○ａ 点の電流=○ｂ 点のまた、○電流=(11)Ａの大きさです。
でんきゅう

ウ が一番明るく、○ア と○イ は同じ明るさです。
ここでの豆電 球 は、○ていこう

ａ 点に流れる電流を出すときは、全体の抵抗を求める必要
また、はじめから○ちょくへいれつがあり、覚えておくと便利なのが、 直 並列回路になっているときのていこう

せき

わわ ぶん

せき

抵抗の求め方＝積/和＝(和分の積)です。ていこう

ａ 点に流れる電流は１Ｅ÷(12)Ｒ
これを使ったときの回路の全抵抗は(12)Ｒで、○＝(11)Ａになります。
応用
全体は直列回路です。直列回路は 1 本の通り道しかないため、どちらにも同じア の抵抗と(○イ +○ウ )の全抵抗の比は 2：1 です。
電流が流れています。このときの○そこに同じ大きさの電流を流すため、電圧の比も 2：1 なのです。
ア には 2/3Ｅの電圧がかかり、○イ と○ウ には 1/3Ｅずつの電圧がかかってつまり、○ア には(13)Ａの電流が流れ、イ の電流=○ウ の電流=(14)Ａです。
います。そのため、○○ア の電流=(○イ +○ウ )の電流になります。
つまり、○2

小５理科(下) 第 14 回 電流と抵抗
かんちょくれつ

要点チェック 32023/11/22 改訂

へいれつ①乾電池の直 列 つなぎと並列つなぎ
かんかん〇乾電池の直列つなぎ…乾電池が 2 個･3 個になると、電圧は 2Ｅ・3Ｅと増えていきます。

電圧＝3Ｅ
かん

電圧＝3Ｅ

電圧＝3Ｅ

電圧＝3Ｅ

へいれつ

〇乾電池の並列つなぎ
かん

へいれつ

乾電池が 2 個･3 個と並列つなぎになっても、電圧は１Ｅのまま
ぶんたん変わりません。しかし、それぞれが全電流を分担して流すようにながもなるため、電池は１個のときよりも長持ちします。
かん

左では電圧＝1Ｅのままです。しかし、1 個の乾電池 1/3 ずつしか流していません。
かん

ちょくれつ

へいれつ

②乾電池の直 列 つなぎと並列つなぎの組み合わせ
Ａ の全体の電圧は(15)Ｅで、○Ｂ の全体の電圧は(16)Ｅです。
○でんきゅう③豆電 球 の明るさのまとめ(19)Ａていこう(19)Ａ(17)Ｅの電圧が、全体の抵抗＝(18)Ｒにかかっていますから、全てに(19)Ａの同じ電流が流れています。

(19)Ａ
(19)Ａ

(22)Ａ

(22)Ａていこう

でんきゅう(20)Ｅの電圧が全体の抵抗＝(21)Ｒにかかっていますから、豆電 球 には(22)Ａのかん同じ大きさの電流が流れ、乾電池はそれぞれが(23)Ａの電流を流しています。

(23)Ａ
(23)Ａ
3

小５理科(下) 第 14 回 電流と抵抗

要点チェック 42023/11/22 改訂

でんきゅう

(25)Ａ

でんきゅう

1 個の豆電 球 には(24)Ｅの電圧がかかっていますから、1 個の豆電 球 には(25)Ａの
かんていこう電流が流れ、全体では(26)Ａが流れています。乾電池は(26)Ａの電流を流し、全抵抗は(27)Ｒです。
(26)Ａ

でんきゅう

(29)Ａ

でんきゅう

1 個の豆電 球 には(28)Ｅの電圧がかかっていますから、豆電 球 1 個には(29)Ａ
かんの電流が流れ、全電流は(30)Ａです。乾電池１個には(31)Ａの電流が流れています。
(31)Ａ(30)Ａ(35)Ａていこう(34)Ａ

ア にかかっている電圧は(33…分数で )Ｅです。
抵抗の比は(32…？：？ )のため、○ア に流れる電流は(34)Ａで、○イ に流れる電流は(35)Ａです。
そのため、○かん乾電池１個には(36)Ａの電流が流れています。ていこう

全抵抗は(37)Ｒです。
(39)Ａていこう

ア にかかる電圧は(39…分数で )Ｅです。
抵抗の比は(38…？：？：？ )のため、○(40)Ａ(40)Ａ

ア と○エ には(40)Ａの同じ大きさの電流が流れ、○イ と○ウ には(41)Ａずつの電流○かんが流れています。乾電池１個には(42)Ａの電流が流れています。ていこう

全抵抗は(43)Ｒです。
(42)Ａ
(45)Ａ

でんねつ

電熱線と長さの関係ていこう

ひれい

だんめんせきはんぴれい

抵抗は長さに比例し、断面積に反比例します。ていこうていこう

抵抗の長さが 2 倍･3 倍になると、抵抗も 2 倍･3 倍になりていこうます。左は電流の大きさと抵抗の大きさの関係を表した反比例のグラフです。ていこう

抵抗が 5 倍になったため、電流は(44)倍になっています。

4小５理科(下) 第 14 回 電流と抵抗

要点チェック 52023/11/22 改訂
だんめんせきていこう

また、断面積が 2 倍・3 倍になると、抵抗は 1/2 倍･1/3 倍になります。左は電流の大きさと導線の本数をあらわした
へいれつ(正)比例の関係を表したグラフです。導線を並列に 2 本・だんめんせきていこう

3 本とつなぐことで断面積が増え、抵抗が 1/2 倍･1/3 倍と減っています。
このことから、導線を半径が 3 倍のものと取りかえるとていくと、電流は(45)倍となることが分かります。

いろいろな回路
あ ～○う )を入れたときですか。
下の①～⑦の回路は、右図のどのスイッチ(○それぞれ選びなさい。ただし、入れるスイッチは１つだけとはかぎりません。また、点線のところは、そこのスイッチをいれても全体には関係しないことを表しています。

スイッチあスイッチ(49)

スイッチ(46)

スイッチ(50)スイッチ(47)

スイッチ(48)

スイッチ(51)

でんりゅうけい電 流 計 の使い方

でんりゅうけい

どうせん

じりょく

電 流 計 は導線(コイル)に流す電流の大きさによって、磁力が変化することを利用でんりゅうけいしてつくられています。そのため、電 流 計 は必ず回路に(52…直列か並列で)にたんしつなぐことや、赤い方の(53…＋か－で )の端子から電流を入れることなどの注意
でんあつけいが必要です。これと反対に、電圧計は回路に(54…直列か並列で)につなぎます。
5小５理科(下) 第 14 回 電流と抵抗
でんりゅうけい要点チェック 6

あやま2023/11/22 改訂
でんりゅうけい電 流 計 の 誤 った使い方(注意)

へいれつ

もし、電 流 計 を並列につないだら、たんらく回路は(55…短 絡 のこと)してしまいます。
でんりゅうけいていこうむし

電 流 計 の電気抵抗は無視できるくらいに小さくつくってあるためです。
かんでんち

また、乾電池の＋と－を逆につなぐとでんりゅうけい針が左にふれて、電 流 計 をこわしてしまいます。
でんりゅうけい豆電球の回路と電 流 計①に流れる電流が 240ｍＡのとき、回路のそれぞれに流れる電流の大きさを求めなさい。

240ｍＡ(57)ｍＡ(56)ｍＡ(58)ｍＡ(59)ｍＡ(61)ｍＡ(60)ｍＡ(63)ｍＡ(64)ｍＡ(62)ｍＡ(65)ｍＡ(66)ｍＡ6

小５理科(下) 第 14 回 電流と抵抗
でんねつ

要点チェック 7

2023/11/22 改訂

はつねつ

電熱線のつなぎ方と発熱
へいれつ①並列つなぎ
でんねつ○長さのちがう電熱線
ざいしつ

材質と太さが同じで、長さが長いＡと短いＢを、同じ量の水を入れたビーカーにそれぞれ入れて、水温の変化を調べると表のようになりました。
電流

水温の変化(℃)(Ａ)

0分 1分 2分 3分 4分Ａ

1.520232629(2)Ｂ

2.520253035(3)

でんねつ

電熱線

へいれつ

並列つなぎのため、どちらにも同じ電圧がかかり、電流の比はじょうしょう(1…？：？で )です。そのため、温度 上 昇 も同じ比になっていることが分かります。4 分後の水温は(2)℃・(3)℃です。
でんねつ○太さのちがう電熱線
ざいしつ

でんねつ

でんねつ

材質と長さが同じで、細い電熱線Ｃと太い電熱線Ｄを、同じ量の水を入れたビーカーにそれぞれ入れて、水温の変化を調べると表のようになりました。
電流

水温の変化(℃)(Ａ)

0分 1分 2分 3分 5分Ｃ

1.520232629(5)Ｄ

3.020263238(6)

でんねつ

電熱線

へいれつ

これも、並列つなぎのため、同じ電圧がかかり、電流の比はじょうしょう(4…？：？で )です。そのため、温度 上 昇 も同じ比であることが分かります。
5 分後の水温は(5)℃・(6)℃です。
②直列つなぎ
でんねつ○長さのちがう電熱線
ざいしつ

材質と太さが同じで、長さが長いＡと短いＢを、同じ量の水を入れたビーカーにそれぞれつけて、水温の変化を調べると表のようになりました。
でんねつ

電熱線

電流

水温の変化(℃)

(Ａ)

0分

1分

2分

3分

6分

Ａ

0.9

20212223(8)Ｂ

0.92020.6

21.2

21.8

(9)

直列つなぎのため、同じ電流が流れています。そのため、抵抗が大きいＡの方に多くの電圧がかかり、その電圧の比はじょうしょう

温度 上 昇 を見ると(7…？：？で )と分かります。これより、抵抗の比も同じで、6 分後の水温は(8)℃・(9)℃と分かります。
7小５理科(下) 第 14 回 電流と抵抗

要点チェック 82023/11/22 改訂

でんねつ○太さのちがう電熱線
ざいしつ

でんねつ

でんねつ

材質と長さが同じで、細い電熱線Ｃと太い電熱線Ｄを、同じ量の水を入れたビーカーにそれぞれつけて、水温の変化を調べると表のようになりました。
でんねつ

電熱線

電流

水温の変化(℃)

(Ａ)

0分 1分

Ｃ

1.0

Ｄ

1.0

2分

3分

7分

20

21.4 22.8 24.2(11)20

20.7 21.4 22.1 (12)じょうしょう同じ電流が流れるため、抵抗の比は温度 上 昇 を見て、(10…？：？で )と分かります。7 分後の水温は(11)℃・(12)℃です。
じょうしょう③水の量と 上 昇 温度
じょうしょう水の量が 2 倍・3 倍になると、水の温度 上 昇 は(13)倍・(14)倍と(15…正比例か反比例で)の関係になります。
はつねつ

でんりょく ワットボルト

アンペア

まとめ…発熱は、 電 力 ( Ｗ )＝電圧( Ｖ )×電流( Ａ )の関係を使ってどちらが大きいかを求めます。
へいれつていこう

並列回路のときは電気抵抗にかかる電圧がどちらも同じ大きさになるため、ていこうていこう

はつねつ

電気抵抗が小さい方に多くの電流が流れ、電気抵抗が小さい方の発熱が大きくなります。
ちょくれつていこう

直 列 回路のときは、すべての電気抵抗に同じ大きさの電流が流れるために、ていこうていこう

はつねつ

電気抵抗の大きい方に高い電圧がかかり、電気抵抗の大きい方の発熱が大きくなります。

(16)
(17)
(18)℃
(19)℃

8