中受、電流、回路図の質問です。

Question

添付写真の一番左の回路についてです。

この回路、このままでは「ショート回路」のようです。これは理解できます。
（ショート、ではないのかもしれませんが、奥の２つの豆電球はつかないとの事。）

次に、「あ」と「い」をつなぐと、今度は３つともつくようになるそうです。
しかし、これが私には理解できません。
「あとい」をつなげたところで、依然として、左上の豆電球を通過してから、そのまま乾電池へと戻ってくる電流の流れ、、、で、完結してしまう・・・抵抗の多い「下の二つ」の豆電球の方へは、電流は流れないように思われるのです。

この場合は、どのように考えればよいのでしょうか…。

KAZUFUJI2000 · Accepted Answer

もう少し厳密に説明すると、
電流は、電池のプラス極から同じ「点」を２度通らないで（１度だけ通って）
電池のマイナス極にたどり着けるルートを流れます。

ここで、「点」は線と線がつながっている交点だけでなく、
電球も電池もない線も両端の交点とまとめて１つの「点」と考えます。
写真の一番左の回路では、真ん中の横線は両端の交点とまとめて１つの「点」と考えます。

「あ」と「い」をつながないとき、
左上の電球については、電池のプラス極からたどっていくと、
プラス極→真ん中の横線→左上の電球→上の横線→マイナス極
と、電池のプラス極から同じ「点」を２度通らないで電池のマイナス極にたどり着けるルートがあるので、
電流が流れます。

一方、下の２つの電球については、電池のプラス極からたどっていくと、
プラス極→真ん中の横線の右側の交点→右下の電球→左下の電球→真ん中の横線の左側の交点
となり、まとめて１つの「点」と考える真ん中の横線の右側の交点と左側の交点を通ってしまいます。
電池のプラス極から同じ「点」を２度通らないで電池のマイナス極にたどり着けるルートがないので、
電流が流れません。

「あ」と「い」をつなぐと、
左上の電球については、つながないときと変わりませんが、
右下の電球については、
プラス極→真ん中の横線の右側の交点→右下の電球→「あ」「い」→マイナス極
左下の電球については、
プラス極→真ん中の横線→左下の電球→「あ」「い」→マイナス極
と、どちらも電池のプラス極から同じ「点」を２度通らないで
電池のマイナス極にたどり着けるルートがあるので、電流が流れます。

この考え方を、簡単な表現に言い換えると
電球の片方が電池のプラス極に、もう片方が電池のマイナス極に直接つながっていると
電流が流れるとなります。

fujiyama32 · Answer

接続図を別の紙に書きますと判りやすいと思います。
接続図を添付しましたので、参考にして下さい。

1)接続図(A)が元の図です。
2)この接続図を接続図(B)のように上と下の2つに分割できます。
3)下の2つの電球の接続を左上に移動した接続図が(C)です。
4)この接続図でも元の接続図と同じです。
5)細い点線で示した線が電流の流れです。
6)3つの電球が全部点灯することが判ります。
7)このような接続のことを[並列接続された]と言います。
この他の接続方法も接続部分を分割して考えて下さい。

時間が無いかも知れませんが、ホームセンター等に行き、豆電球、
ソケット、電池ホルダー、電線を購入して実際に接続すると良い
でしょう。
また、いろいろな接続方法を考えて、実際に接続してみますと
より理解が進みます。
似たような問題が出題されても直ぐに回答できると思いますよ。

KAZUFUJI2000 · Answer

「あ」と「い」をつなぐので、「あ」は電池のマイナス極に直接つながっています。
なので、写真の下側の２つの電球のどちらも、
片方が電池のプラス極に、もう片方が電池のマイナス極に直接つながっていて、電流が流れます。

「あ」と「い」をつなぐ部分の線が長いので、
下側の２つの電球の方が抵抗が多いとお考えなのかもしれませんが、
回路図では線の抵抗は考えなくても構いませんので、
同じ電球であれば、下側の２つの電球も上側の電球と同じ抵抗です。

実際に回路を作ると、線の長さの分だけ下側の２つの電球の方が抵抗が多くなりますが、
線の抵抗は電球の抵抗に比べて小さいので、差はほとんどありません。

中受、電流、回路図の質問です。

もう少し厳密に説明すると、

接続図を別の紙に書きますと判りやすいと思います。

「あ」と「い」をつなぐので、「あ」は電池のマイナス極に直接つながっています。

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