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セルフ塾は閉めましたが、そのままの名前でブログを続けます。独学,独習。教わるより,学ぶを重視。 セルフラーニングの方法,英語,数学などの情報を発信するつもりです。

電気を水路にたとえる
 中学2年生,学校配布のプリント理科に,抵抗がない部分の電圧はいくらか,といった問題がでました。

 実際は図の中,アとイの間の電圧はいくらか,といったもの。その間に抵抗はありません。

 ぼくは,抵抗が0Ωなんだから,電流がいくら通っても電圧は0Vになるんだよ。

 オームの法則で,電圧=電流×抵抗 でしょう。

 例えば,電流が3Aとする。
 すると,電圧=3A×0Ω=0V

 だからアイ間の電圧は0なんだよ。

 一応,納得はしていたのですが,なんかすっきりした表情ではありませんでした。期末テスト対策で時間もゆっくりできず,これはこれで終わりました。

 昨夜,妻とふたりでいるときに,そのことが話題になりました。

 妻に説明しても,よく理解できないようです。
 数字の上ではそうなるんだろうけど,何かよく分からない,といった感じ。

 それで,ぼくは別の切り口で説明しました。

 回路を水路に喩えてみるよ。

 水がポンプで引き上げられて,そして,その高さから,坂になった水路を流れ落ちる。
 電源(電池)がポンプにあたる。電圧というのは電気を流す力だ。ポンプは水を高いところに引き上げて,水を流す力となる。

 流れる水が電流にあたる。そして,電圧は水の落下とする。抵抗は水が流れ落ちる坂になる。

 次の図を参照。
suirodenryuu.jpeg


 ポンプで5m引き上げられたものは,5Vの電圧と思えばいい。

 そして,坂になった水路では,5m落ちていく。抵抗のあるところを5Vで進むようなものだ。

 抵抗のないところは水平になっている。坂が抵抗なんだから,水平は抵抗が0ということになる。

 そして,水平なんだから落差がない。つまり電圧は0になるんだよ。

 この図でも,アイ間,ウエ間の落差,電圧が0

 アエ間,イウ間の落差,電圧が等しいことが分かります,ね。

 この電流を水路を流れる水の量と考えるといろいろ電気が説明できます。明日以降,それについて書いてみたいと思っています。
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