1/1

電池と豆電球のつなぎ方について、次の(1)〜(2)の問いに答えなさい。

(1)　電池６個と豆電球１個を図１のようにつなぎました。豆電球がもっとも明るくつくのは、a〜eのうち、どれとどれをつないだときですか。記号で答えなさい。

解説をみる

(2)　電池1個に2つの同じ豆電球を直列につないだときは、それぞれ1つだけのときよりかなり暗くなり、2つ合わせた明るさも1つだけのときより暗くなりました。また、並列につないだときは、それぞれの豆電球が1つのときとほぼ同じ明るさになることを学びました。次に、4つの同じ豆電球を使って、図2のア〜エの4種類の回路をつくりました。

�@　Ａ〜Ｇの豆電球のうち、もっとも明るいものはどれですか。適当なものを1つ選んで、その記号を書きなさい。

�A　Ａ〜Ｇの豆電球のうち、もっとも明るいものはどれですか。適当なものを1つ選んで、その記号を書きなさい。

�B　4つの豆電球がすべて同じ明るさになる回路をア〜エから1つ選んで、その記号を書きなさい。

�C　電池がもっとも早く使えなくなる回路をア〜エから1つ選んで、その記号を書きなさい。

解説をみる

解説

(1)　豆電球に電流を流すためには、「ａ，ｂ」から1つと、「ｃ，ｄ，ｅ」から1つを選んでつなぐ必要があります。

「ａ，ｂ」では、電池2個のｂを選びたいところですが、「ｃ，ｄ，ｅ」からｃやｄを選ぶと、電池の＋−が逆になるので、ショートしてしまいます。よって、ｂとｅをつなぐしかありません。この場合、直列につないだ電池が2個となります。

それよりも、「ｃ，ｄ，ｅ」からｃを選ぶと、電池の＋−の方向が合うａとつなぐことができます。ａとｃをつなぐ場合、直列つなぎの電池が3個となります。

答え．ａとｃ

(2)　4種類の回路を、直列つなぎか並列つなぎかに注目して、わかりやすく書き直すと、ア〜エのような図に なります。

下図のように、電池1個に豆電球1つの回路(基本回路)で、豆電球と電池に流れる電流の大きさをともに1として、ア〜エの豆電球と電池に流れる電流の大きさを考えてみると、ア，ウ，エではそれぞれア〜エのようになります。

【詳しい説明】

ア，ウ，エはいずれも、「豆電球の並列つなぎの中に直列つなぎがふくまれている回路」です。よって、並列つなぎの1列に豆電球が1つの場合は、豆電球に流れる電流の大きさは1ですが、1列に豆電球が2つ,3つ,……と直列につながれた場合には、

そして、並列にそれぞれ流れる電流の大きさの和が、電池に流れる電流の大きさとなります。また、エの豆電球Ｇは導線と並列につながれていますが、電流は流れやすい(抵抗のない)導線を流れようとするので抵抗のあるほう(豆電球Ｇ)には電流が流れず、ショートします。

残るイについて考えてみましょう。イは「豆電球の直列つなぎの中に並列つなぎがふくまれている回路」です。

イのような回路では、「並列つなぎの部分は豆電球何個分になるのか（合成抵抗）」という考え方を使いましょう。


と考えることができます。

よってイの回路はオのように書きかえられます。

回路の直列つなぎの部分では、豆電球に流れる電流の大きさは電池と等しいですが、イの豆電球の並列つなぎではその大きさが2等分されます。よって、イの豆電球と電池に流れる電流の大きさは、カのようになります。

Ａ〜Ｇの豆電球に流れる電流の大きさは、回路図ア，カ，ウ，エより、

答え．�@Ｅ　�AＧ

答え．ウ

�C　4つの豆電球を合わせた明るさがもっとも明るくなる回路とは、電池に流れる電流の大きさがもっとも大きい回路です。

回路図ア，カ，ウ，エより、流れる電流の大きさは、