【中2理科】電流・電圧・抵抗の求め方・計算練習問題

中学理科「電流・電圧・抵抗の求め方」練習問題です。入試でも頻出の計算問題ですので、しっかり学習していきましょう。

電流・電圧・抵抗の求め方

直列回路では、電流の大きさはどこでも等しいです。電源の電圧は各部分の電圧の和に等しい。
並列回路では、枝分かれする前の電流の大きさは、枝分かれした後の電流の大きさの和に等しい。電源の電圧と各部分の電圧は等しいです。

抵抗

電流の流れにくさの度合いを抵抗といいます。抵抗の単位は、読み方をオーム、記号をΩを使います。抵抗が小さく電流の流しやすい物質を導体、また抵抗が大きく、電流を流しにくい物質を不導体といいます。

■ 物質の種類による抵抗の大きさのちがい
導体、絶縁体（不導体）、半導体、超電導の4種類があります。

• 導体…電流が流れる物質。（例）銀（0.016Ω）、銅（0.017Ω）、アルミニウム（0.028Ω）
• 絶縁体（不導体）…電流が流れない物質。（例）ガラス、ゴム
• 半導体…導体と絶縁体の中間の性質をもつ物質。（例）ケイ素（シリコン）
• 超電導…超低温では、ある種の金属の抵抗の大きさが0になる。このような現象。

金属などは、電流を流しやすい物質です。なので、金属の抵抗は小さいということです。プラスチックやゴムなどは電流を流しにくい物質です。なので、プラスチックやゴムの抵抗は大きいということになります。

オームの法則

オームの法則は、金属線の流れる電流Iは電圧Vに比例するという関係です。電気抵抗（抵抗）は、電流の流れにくさです。単位は、オーム（記号Ω）。1Vの電圧を加えた時に1Aの電流が流れる抵抗の大きさが1Ω。

• 抵抗＝電圧÷電流
• 電流＝電圧÷抵抗
• 電圧＝電流×抵抗

＜例題＞
ある電熱線に6vの電圧をかけた時の電流の大きさが0.2Aであるとき、この電熱線の抵抗の大きさは30Ω。（6÷0.2＝30）

電熱線にかかる電圧を変えて電流の変化を調べる実験

＜手順＞

1. 回路で、電熱線の両端にかかる電圧を1.0V、2.0V…5.0Vと変えて、そのときの電流をはかります。
2. 別の電熱線にかえて、1と同じ操作を行います。

＜結果＞

＜考察＞

1. グラフを書くと、原点を通る直線となります。電熱線を流れる電流は電圧に比例します。
2. 同じ電圧を加えた時、最初の電熱線は、別の電熱線より流れる電流が小さいです。最初の電熱線の方が電流が流れにくいということです。

抵抗の接続

• 抵抗の直列つなぎ…全体の抵抗の大きさは、それぞれの抵抗の大きさの和になる。
• 抵抗の並列つなぎ…全体の抵抗は。それぞれの抵抗の大きさとり小さくなる。

【問題】電流・電圧・抵抗の計算問題

【問1】電圧が1.5Ｖの電池と抵抗の大きさが10Ωの抵抗、および抵抗の大きさがわからない抵抗Ａを用意して、図のような回路をつくりました。このとき、点aでの電流の大きさは0.1Ａでした。次の問いに答えなさい。

（1）10Ωの抵抗に加わる電圧の大きさは何Ｖか。
（2）抵抗Ａの抵抗の大きさは何Ωか。

【問2】電圧が3Ｖの電池と、抵抗の大きさが10Ωの抵抗、15Ωの抵抗を用意して、図のような回路をつくり、図の点a,b,cでの電流の大きさをそれぞれ調べた。

（1）電流の大きさが最大であるのは、a,b,cのうちのどの点か。
（2）電流の大きさが最大である点での電流の大きさは何Ａか。

【解答】電流・電圧・抵抗の計算問題

【問1】
（1）1V
（2）5Ω

【問2】
（1）c
（2）0.5A