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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。

水路で直列回路の説明
 昨日は水路を使った電流の説明をかきました。

 この水路を使った電気の説明は、僕が考え出出したわけではなく、参考書にあったものを借用しているだけです。

 電気というのは目に見えません。だからイメージがしにくいのです。それを水路という水の流れで目に見える形で説明すると、頭に入りやすいのです。

 この説明はとてもすばらしいのですが、あまり多くの人が使っているようではないですね。だからぜひこの説明にも利用してほしいと思います。

 きょうは直列回路の場合の説明をします。2Ωと3Ωの抵抗を直列につないで5ボルトの高電圧をかけるという直列回路が次の図です。
chokuretukairo.jpg


 するとに2Ωの抵抗には2V、3Ωには3Vの電圧がそれぞれにかかりますね。

 抵抗については後で又別に書きたいと思いますが、ここでは電圧と電流についてこの直列回路が水路で説明にできることを示します。

 水はモーターによって上まで引き上げます。ここでは5mの高さのところまで引き上げるとしましょう。
suirochokuretu.jpg


 電圧というのは電気の圧力、電気を流そうとする力です。
 だから水の場合は高いところにあればある程、つまり落差が大きくほど、流そうとする力は強くなります。高いところから低いところに強い力で流れるのです。イメージできますね。

 電池はモーターのようなものです。電気の力によって電気を流そうとする力が出てくるのです。

 5Vの電圧がかかっているとします。

 さて、電流が流れてそれが落ちていいきます。抵抗のところで水が落ちていくわけです。抵抗があるけれども電圧がかかっているので水が流れ落ちるという形です。

 直列回路というのは抵抗を枝分かれしないようにまっすぐつなぐことです。ここでは緩やかな滝のようなものが二つつながっています。一つの滝の落差が 3mだとすると次の滝の落差は2mということになります。5mまで引き上げられたのですから、3m落ちてさらに 2m落ちることができるわけです。

 滝の落差の合計は、モーターによって引き上げられた高さに等しくなるのは、とてもイメージしやすいです。

 このように各抵抗の電圧の和が電源の電圧に等しくなるというのがイメージできるわけです。

 直列回路では電流はどこをとっても等しいです。

 電流というのは 1秒間に流れる電気の量です。そう言われてもイメージができませんね。

 しかし水の量で考えるとイメージするのは簡単です。ここでは一本の川の流れがそのまま回っているのです。後ろからどんどん押されてくるわけです。

 1本道なので、1秒間に同じ水量が流れていると考えるのはイメージしやすいわけです。

 それでどこをとっても水量、流れる水の量は同じになります。

 このよう電流は直列回路では、どこでも一定だということがイメージしやすいと思います。
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