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】

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】

次の2パターンについて、それぞれ豆電球A～Eに流れる電流の大きさの比（A：B：C：D：E）を答えましょう。

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

解答と解説

【解答】

① A：B：C：D：E = 1：0：0：1：1

② A：B：C：D：E = 2：2：1：1：0

【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B・C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Aを通りぬけると、X（抵抗なし）とY（抵抗あり：豆電球B・C）の別れ道です。

電流はすべてXのほうに流れ、Y（豆電球B・C）に電流は流れません。つまり、「部分ショート」となっているわけです。その結果は、上右図のようになります。

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。

かん電池1つに対して、豆電球3つ直列（A・D・E）の電気回路で、B・Cに電流は流れません。

よって、電流の比は「A：B：C：D：E = 1：0：0：1：1」となります。

②ではスイッチ「イとウ」を閉じるので、手順1～3の結果は以下のようになります。

かん電池1つに対して、「豆電球2つ直列（A・B）」と「豆電球2つ並列（C・D）」を組み合わせた電気回路です。

よって、電流の比は「A：B：C：D：E = 2：2：1：1：0」となります。

次の問題演習は、「スイッチのある電気回路5」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【5】