活用例 · 学習 · 2026-08-09 更新
オームの法則と、直列・並列
並列につなぐと抵抗が減るのが、どうにも腑に落ちなかった。 抵抗を足したのに減る。数で並べてみたら、少しだけ分かった。
上の段が基本。電圧と抵抗のスライダーを動かすと、電流と消費電力が連動する。 下の段は 4Ω と 6Ω を直列・並列でつないだ比較。直列は10Ω、並列は2.4Ω。
このボードの見かた
式は 電流 = 電圧 ÷ 抵抗 の1本だけ。3つの量のうち2つが決まれば残りが決まる、
という関係なので、スライダー2本と計算カード1枚で足りる。
下の段を並べたのは、直列と並列で式の形がまったく違うから。
直列は 4 + 6、並列は 1 ÷ (1/4 + 1/6)。
同じ「つなぐ」なのに、片方は足し算、片方は逆数。
つまずきやすいところ
ただし教えるためのものではない。学校の説明の代わりにはならないし、 そのつもりで並べてもいない。大人が自分で並べ直してみたら、分かっているつもりだった ところが何か所か出てきた、という記録。
| つまずき | なぜそうなるか | ボードで確かめるには |
|---|---|---|
| 並列にすると抵抗が減る | 「抵抗を足したのに減る」と感じる。実際は電流の通り道が増えている。 | 4Ωと6Ωの並列が2.4Ω。どちらの抵抗より小さい。並列は必ずそうなる。 |
| 逆数の式を覚えられない | 1/R = 1/R1 + 1/R2 の形が式として異質。 | ボードには 1 / (1/4 + 1/6) がそのまま書いてある。式を見れば手続きは追える。 |
| 直列と並列でどっちが明るいか | 家電のイメージと結びつかない。 | 電圧を固定して電流を比べる。直列1.2A、並列5A。並列のほうが電流が多い。 |
| 電力と電流を混同する | どちらも「たくさん流れる」イメージになる。電力は電圧×電流。 | 消費電力のカードを置いてある。電圧が同じでも抵抗が違えば電力は変わる。 |
| 抵抗0にすると | 式の上では電流が無限になる。現実ではショート。 | 抵抗のスライダーを最小にしてみる。電流が跳ね上がる。式には安全装置が無い。 |
| 家のコンセントは直列か並列か | 直列だと1つ切れると全部消える。実際は並列。 | 並列の合成が小さくなる=電流が増える。ブレーカーが落ちる理屈がここに繋がる。 |
並べていて少し分かったのは、抵抗は「通りにくさ」なので、道が増えれば通りやすくなる ということ。直列は道を長くするから通りにくくなり、並列は道を増やすから通りやすくなる。 逆数が出てくるのは、たぶん「通りにくさ」を「通りやすさ」に裏返して足しているから。
ここに無いつまずきもまだあるはずなので、「kakeru で開く」から 自分の引っかかったところを試す。というより、試したい形が出てきた時点で このメモの役目は済んでいる。
動かしてみると
-
['
- \n 抵抗を半分にする — 電流は2倍。電圧が同じなら、抵抗と電流は反比例。\n ', '
- \n 抵抗1と抵抗2を同じ値にする — 並列の合成はちょうど半分になる。\n 同じ道を2本にしたので、通りやすさが2倍。\n ', '
- \n 抵抗2をとても大きくする — 並列の合計が抵抗1に近づく。\n 通りにくい道は、あってもほとんど使われない。\n ']