【中2理科】電流計と電圧計の正しい使い方とは?ポイント解説!
中2理科で登場する【電流計と電圧計】は、実験問題や定期テストで必ずといっていいほど出題される重要な器具です。 しかし、「どこにつなげばいいのか」「なぜ直列や並列にするのか」があいまいなまま使ってしまい、間違えて覚えている人も少なくありません。
電流計と電圧計は、役割・つなぎ方・使い方の目的がまったく異なります。 ここを正しく理解しないまま暗記してしまうと、少し条件が変わっただけで混乱してしまいます。
この記事では、 ・「電流計と電圧計の役割の違い」 ・「正しいつなぎ方の考え方」 ・「実験やテストでよくあるミス」 を中心に、中2理科の重要ポイントをやさしく解説します。
「とりあえず覚える」から「理由を理解して使える」へ。 電流計・電圧計の正しい使い方を、ここでしっかり整理していきましょう。
目次- 電流とは
- 電流計
- 電圧とは
- オームの法則
- 電圧計
電流とは
電流とは、電気の流れのことをいいます。水が水路を流れるように、電気も導線の中をビリビリと流れています。水の流れと同じよな感覚を持っておいてください。
電流の大きさを表す単位
電気の流れである電流は、A(アンペア)という単位を使って表します。ちなみに、1A=1000mAになります。ここで、A⇔mAの単位の変換を練習しておきましょう。
- 1.5A=
- 0.5A=
- 0.05A=
- 250mA=
- 50mA=
大丈夫でしょうか。
- 1.5A=1500mA
- 0.5A=500mA
- 0.05A=50mA
- 250mA=0.25A
- 50mA=0.05A
電流の大きさは、電流計という装置を使って計測します。電流計は下の図のような装置で、導線をつなげる+端子が1つと、−端子が3つあります。−端子は流れる電流の大きさで使い分けます。
ここで大切なことは、電流計は、はかろうとする部分に直列に接続することです。直列に接続するということは、枝分かれさせないように1本の輪になるように接続することになります。
電流計の接続
電流計のつなぎ方も重要です、間違えると、針が逆に触れたり、針が振り切れて電流計が壊れることがあります。次の4点に注意してください。
電流計の注意点!❶はかろうとする部分に直列に接続する。 →並列につなげると、電流計に大きな電流が流れ壊れます。 ❷電源(電池)と電流計だけをつながない。 →電流が流れにくいものがまったく接続されていないので、大きな電流が電流計に流れ、電流計が壊れます。 ❸+端子は電源の+極側、−端子は電源の−極側に接続する。 →接続を逆にすると、針が逆向きに振れ、電流計が壊れます。 ❹回路に流れる電流の大きさがわからない場合、5Aの−端子から接続する。 →大きな電流が流れる恐れがあり、電流計が壊れます。電流計の読み方
電流計で、流れている電流の大きさを見るときは、どの-端子を使っているかで目盛りの読み方が変わります。
- 5Aの-端子を使っているとき 最大で5Aまではかることができる。
- 500mAの-端子を使っているとき 最大で500mAまではかることができる。
- 50mAの-端子を使っているとき 最大で50mAまではかることができる。
電圧とは
次は電圧です。こちらも聞いたことがある言葉だと思いますが、意味をしっかりと理解してください。電圧とは、電流を流そうとする力(パワー)のことです。電流ながれろって押している圧力のようなものです。
電圧の大きさを表す単位
電流を流そうとする力である電圧は、V(ボルト)という単位を使って表します。ちなみに、1V=1000mVになります。単位の変換の方法は電流と同じです。
オームの法則電流〔A〕は、回路に流れる電気の流れ、電圧〔V〕は、その電流を流そうとする圧力でした。ということは、電圧が大きくなればなるほど、回路に流れる電流も大きくなるということです。
電圧が2倍、3倍になると、流れる電流も2倍、3倍になります。つまり、電流と電圧には比例関係があるのです。
この電流と電圧が比例することを「オームの法則」といいます。
電圧計電圧の大きさは、電圧計という装置を使って計測します。電圧計は下の図のような装置で、導線をつなげる+端子が1つと、−端子が3つあります。−端子は電圧の大きさで使い分けます。
ここで大切なことは、電圧計は、はかろうとする部分に並列に接続することです。並列に接続するということは、枝分かれさせるように接続することです。
電圧計の接続
電圧計の接続方法も、基本的に電流計と同じです。ただし、並列に接続するという点が電流計とは異なります。次の3点に注意してください。
電圧計の注意点!❶はかろうとする部分に並列に接続する。 →電圧計は抵抗が大きいので、直列につなげると回路にまったく電流が流れません。 ❷+端子は電源の+極側、−端子は電源の−極側に接続する。 →接続を逆にすると、針が逆向きに振れ、電圧計が壊れます。 ❸回路にかかる電圧の大きさがわからない場合、300Vの−端子から接続する。 →大きな電圧がかかり、電圧計が壊れます。電圧計の読み方
電圧計の目盛りを見るときも、どの-端子を使っているかをまず確認してください。
- 300Vの-端子を使っているとき 最大で300Vまではかることができる。
- 15Vの-端子を使っているとき 最大で15Vまではかることができる。
- 3Vの-端子を使っているとき 最大で3Vまではかることができる。