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直列つなぎと並列つなぎの組合せ

こんにちは。小学生(中受)の本なのですが以下の回路です。●は電線で◎は豆電球のつもりで書きました。豆電球の明るさ(電流の大きさ)の問題なのですが以下が説明です。
下図1の並列部分全体は、「つないだ個数の逆数の豆電球」になる。豆電球2個並列なのでまとめると1/2個の豆電球と考え、それを直列部分の(1個の)豆電球とあわせると3/2個の豆電球が総合の豆電球数であるといえる。
乾電池は1個なので直列部分の豆電球を流れる電流(=電池からでてくる電流)は「乾電池の数1÷豆電球の数3/2=2/3」
並列部分の豆電球にはこれのそれぞれ半分の電流が流れるから並列部分それぞれの豆電球には2/3÷2=1/3の電流が流れる。

とのことです。このように豆電球を合体させた架空の総合豆電球を使うとブラックボックス化してるというか小学生には教えずらいです。図1のような並列、直列の組み合わせでも豆電球を合体させないで計算、説明することはできないものでしょうか。
例えば図2の並列部分では●◎●◎●●●の部分に流れる電流は電池の数1÷豆電球の数2=1/2、●●●◎●●●の部分に流れる電流は電池の数1÷豆電球の数1=1となり、豆電球の合体の概念は使わなくても説明できます。小学生向きなので電圧、電力という用語は使いたくないです。どうぞよろしくお願いします。

図1○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●●●◎●●●○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●○○○○○●○○○○○○○○○○○○○○○
○●●●◎●●●○○○○○●●●●●●●○○○○○○○○○
○●○○○○○●○○○○○●○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○●●●◎●●●○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●●●●●●●+電池―●●●●●●●●○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
図2○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●◎●◎●●●○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●○○○○○●○○○○○○○○○○○○○○○
○●●●●●●●○○○○○●●●●●●●○○○○○○○○○
○●○○○○○●●●◎●●●○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●●●●●●●+電池―●●●●●●●●○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○

投稿日時 - 2008-11-02 16:44:00

QNo.4448422

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

1個と1個の並列回路の豆球を直列に変換するには分子に1×1分母に1+1として合成は0.5個になります。
2個と1個の並列は2×1/(2+1)=2/3になります。
2個と2個の並列は2×2/(2+2)=1になります。
並列(2回路)を直列になをすにはこ個々の並列の豆球の数を分子では掛けて、分母では加えます。これを公式と考えた方が良いと思います。
 1個と1個の並列は0.5個になりますがこれは個数から云うと2個が0.5個になるので1/4になったことになります。
 2個と2個の並列は同じく1/4に成るので1個になります。
 

投稿日時 - 2008-11-05 10:46:33

お礼

お礼が遅くなり大変恐縮です。またよろしくおねがいします。

投稿日時 - 2009-01-02 13:27:06

ANo.3

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回答(3)

ANo.2

豆球の数で電流を計算するんおはなかなか理解しにくいですね。
特に直列は難しいと思います。
 豆球1個+2個の並列回路は1個+0.5個の直列回路と考えるか、1個を並列に置き換えると2個と理解できるか、理解できるなら1個+2個の回路は、並列にすると2個+1個が2つ並列と考えれば1回路当たり豆球が3個になり1回路の電流は1/3となり2つ回路があるので2/3となりますが。
 要は直列回路とするか、2つの並列回路とするか、電流は並列回路の方が理解しやすいと思います。
 1この並列(2個)が0.5と考えるか2個の並列が合成すると1個と考えるかどちらが分かりやすいかですが。

投稿日時 - 2008-11-03 09:49:42

お礼

>1個を並列に置き換えると2個と理解できるか、理解できるなら1個+2個の回路は、並列にすると2個+1個が2つ並列と考えれば1回路当たり豆球が3個になり1回路の電流は1/3となり2つ回路があるので

すみません。>2個の並列が合成すると1個と考える>というところが分からないのですが図1の方の話ですよね。図2は問題ないので図1の方をどうにかしようと思うのですけどやはり並列部分の合成になるのでしょうね。

投稿日時 - 2008-11-03 23:38:38

ANo.1

理科の先生では無いようですね。
電球は抵抗器として振舞いません--明るく光ってる時ほど高抵抗。
電池と電線と電球はやめて水ポンプとパイプと水流計にするべきです。

参考URL:http://www.kdcnet.ac.jp/college/buturi/kougi/buturiji/eletube/eletube.htm

投稿日時 - 2008-11-02 19:25:48

お礼

こんにちは。参考URLありがうございます。図1を
図1○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○●●●◎●●●○○○○○●●●●●●●○○○○○○○○○
○●○○○○○●○○○○○●○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○●●●◎●●●○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●●●●●●●+電池―●●●●●●●●○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○

図1○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●●●◎●●●○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●○○○○○●○○○○○○○○○○○○○○○
○●●●◎●●●○○○○○●●●●●●●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●●●●●●●+電池―●●●●●●●●○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○

のように二つに分けて考えることはできないのでしょうか。この本の説明によると図2の考え方は結構シンプルなのですが図1の考え方は小学生には複雑なのです。抵抗、電圧の概念を入れないと図1の説明は無理でしょうか。水ポンプとパイプと水流計は良いとも思うのですがこの本のように数字にして比較するのが難しいですよね。ありがとうございました。
他の方もご意見お待ちしてます。

投稿日時 - 2008-11-02 22:14:00

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