実は問われている「電位差」への理解
前回からの続きです。
前回の記事で，風船の例えでオームの法則をとらえました。
しかし，電流とは実際は金属中にある自由電子の流れのことであり，
「電池の中に電気のもとが詰まっていて，それが水と同じように吹き出してくる」のはすこし違います。
ただ，反比例の理解にはこのイメージがわかりやすいということで，
「電圧＝抵抗×電流」 という関係が頭にはいったら，いったん風船のイメージは忘れましょう。
電圧とは「電位差」のことである
「電位差」という言葉はそのまま電圧と読み替えてもいいのですが，テキストには普通出てきません。
しかし，電流の振る舞いを表す言葉としては，「電位差」のほうが正しいと言える部分もあり，イメージが掴めてくると，この言い方がしっくりとくると思う人も多いと思います。
回路の中の電流の動きは，こんなイメージです。
この子達
は，回路の中を動き回る電流のつぶつぶです。（電子クン）
エレベータが電池です。
高い位置にあるときが10V（ボルト），地面にいるときが0Vと考えて下さい。
① エレベータで高い所に上がる＝エネルギーの高い状態（電位が高い）
② 滑り台を下りる＝仕事をする（このとき，下にあるボタンを勢いよく押すことで何らかの仕事をする（光ったり，温めたり）
③ 地面に下りたら再びエレベータにのって高い所に上る
これを繰り返します。電池が切れると，エレベータが動かなくなるので，電流の流れも止まります。
前回のブログで「電圧」が電気を送る圧力としましたが，圧力が存在するかのように考えることが出来るということであって，実際は電位の高いところから低いところに流れるというのが正しい理解となります。
逆にいうと，回路の中に少しでも電位の違いがあれば，その間を電子クンが転がるので，電流が流れます。
直列と並列
このような捉え方をするときに，直列つなぎと並列つなぎは次のように考えます。
〈直列つなぎ〉
電池はあくまでも10Vの高さまで電子を持ち上げることしかできないので，
滑り台が2カ所になると，1カ所あたりは5Vの高さしか落ちることができません。
したがって，それぞれの豆電球にかかる電圧が5Vとなります。
また，直列につなぐと電流が流れにくくなります。
電子クンたちは，この滑り台を滑ってしりもちをつくのを嫌がります。
お尻が痛いですからねｗ
〈並列つなぎ〉
一方で並列つなぎは，滑り台がどちらも10Vの落差です。
また直列とちがって，ボタンは1個なので，電子クンのしりもちも1回で済みます。
なので，電流が流れにくくはならず，むしろ道が2本できたことで，2倍の量の電子が同時にながれることになります。
※実際の電子はマイナスからプラスに流れているのですが，話がややこしくなるうえに逆にして考える意味もないので，プラスからマイナスに移動すると考えて問題ありません。
次回は，問題演習をやってみましょう。
≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒≒
2023年度募集は，現在受講中の生徒の次年度の予定が固まってから行いたいと思います。
ランキングに参加しています。
いつもお読みいただき有難うございます。
ポチッとクリックで応援いただけると嬉しいです。
家庭教師依頼のご相談は，ホームページから。
または，chugakujuken.cozy.sensei@gmail.comへ直接メールをお送り下さい。
いろいろ役立つブログが集まっています。
