中学受験の理科 電流と電気回路～スイッチ回路の問題演習と解説【3】

この演習問題は、かならず2つの学習を終えてから取りくんでください。

【電流と電気回路の基本】
⇒ 中学受験の理科 電流と電気回路～この順番で学ぶと基本は完ペキ！

【豆電球の直列と並列の組み合わせ】
⇒ 中学受験の理科 電流と電気回路～豆電球の直列と並列の組み合わせ

【問題】

かん電池が1つ、豆電球が1つのとき、流れる電流を「1」とします。

次の3パターンについて、それぞれ豆電球A～Dに流れる電流の大きさを答えましょう（電流が流れない場合は「0」）。

1. スイッチ「アとイ」を閉じたとき。
2. スイッチ「アとウ」を閉じたとき。
3. スイッチ「アとイとウ」を閉じたとき。

解答と解説

【解答】

① A：3　B：1.5　C：1.5　D：0

② A：3　B：3　C：0　D：0

③ A：3　B：3　C：0　D：0

【解説】

スイッチのある回路は、次の手順で電流をもとめます。

1. 閉じるスイッチを、図の上で閉じたように記す。
2. かん電池のプラスからマイナスに向けて、豆電球を通る一筆書きでなぞる。
3. 基本の回路図に置きかえる。
4. 電流をもとめる。

①において、豆電球Dをなぞる場合には、注意が必要です。

上左図のように、かん電池のプラスから豆電球Dを通りぬけると、別れ道（XとY）になります。Xの先には豆電球Cという抵抗があり、Yの先に抵抗はありませんから、かりに電流が流れるとしてもすべてYのほうに流れるはずです。

ところがYの行き先は、かん電池のプラス。結果は上右図のようになり、かん電池のプラスに豆電球の両はしがつながっている、つまり豆電球Dに電流は流れません。

結局、①における手順1～3の結果は、以下のようになります。

おたがいに独立した2つの電気回路が、同時に存在しています。かん電池3つに対して、豆電球1つ（A）の電気回路と、豆電球2つ直列（B・C）の電気回路です。

よって、電流は「A = 3」「B = C = 1.5」「D = 0」となります。

②の豆電球C・Dをなぞる場合も注意が必要で、かん電池のプラスに両はしがつながっているため（下図）、豆電球C・Dに電流は流れません。

結局、②における手順1～3の結果は、以下のようになります。

おたがいに独立した2つの電気回路が、同時に存在しています。かん電池3つに対して、豆電球1つ（A）の電気回路と、豆電球1つ（B）の電気回路です。

よって、電流は「A = 3」「B = 3」「C = D = 0」となります。

③で豆電球C・Dの両はしはともに、かん電池のプラスにつながっているので、豆電球C・Dに電流は流れません。

結局、③における手順1～3の結果は、以下のようになります。

おたがいに独立した2つの電気回路が、同時に存在しています。かん電池3つに対して、豆電球1つ（A）の電気回路と、豆電球1つ（B）の電気回路です。

よって、電流は「A = 3」「B = 3」「C = D = 0」となります。

次の問題演習は、「スイッチのある電気回路4」です。
⇒ 中学受験の理科 電流と電気回路～スイッチ回路の問題演習と解説【4】