測って納得!合成抵抗の公式をテスターで見てみよう

合成抵抗を測ってみよう!

中学校の理科1を教えていますが、合成抵抗の公式がでてきます。合成抵抗の公式を導いたり電位図をつかって詳しく理解するのは、高校生に入ってからなので、実際に理論通りになっているのかがわかる実験を行っています。

使うのはて「テスター」です。単純にテスターで抵抗値を測ってみると、例えば30Ωと30Ωの合成抵抗を測定すると、15Ωに近い値が表示されます。

直列につないでみると、60Ωに近い数値が出ます。

テスターで測ると、授業時間をあまりとらずに合成抵抗について確認できるのでおすすめです。ただし、本校の場合はテスターをはじめて触る生徒がほとんどなので、どのダイヤルに合わせるのかなどの指導も大切です。

一般的なこちらのテスターの場合は抵抗のところの200のところ。
テスターは秋月電子で買ってきました。よくぼくが買いに行くお店です。
その他素子もおおくバラ売りされていて、おすすめです。

 高校ではブレッドボードを使って同じような実験をしていきます。テスターを中学生から触っておくのも大切かなとか思っています。このように段階にわけて教えていくと、よりいいのかなと思っています。

テスターは安くて1000円くらいで買うことができるので、ご家庭でも試してみてはいかがでしょうか。一つあると、電池の電圧を測ったり、便利ですよね。

並列接続でなぜ合成抵抗が小さくなるの?

またこちらは別件ですが、直列と並列の合成抵抗が増えたり減ったりするのを説明するときに、公式からこうなるよではなく、例えば直接なら「抵抗が2つつながる、つまり凸凹道が長くなるので抵抗が大きくなるようなイメージだよね」などとイメージで伝えたほうが良いと思っています。

また並列の場合は「別の道がもう一つできれば渋滞が減るよね。東名高速も2ルートできて渋滞が減ったんじゃないかなぁ。電流も同じで、道が2つのほうが流れやすくなるから、抵抗は小さくなるよね」というように説明をしています。

みなさんはどのように説明をしていますか?おもしろいたとえなどあったらぜひ教えてください(^^)

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桑子 研(くわこけん)
 1981年群馬県生まれ。サイエンストレーナーとして全国で実験教室やICT活用講演会を開いている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)、『きめる!物理基礎』(学研)など10冊。