イントロ
電流・電圧と回路の測り方
流れる量と、二点間の差を分ける
電流は導線の断面を通過する電荷の割合、電圧は回路の二点間で電荷が受け渡すエネルギーに関わる差です。測りたい量の意味が、測定器のつなぎ方を決めます。
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学習モード
外観
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定義
- とは、導線の断面を単位時間に通過するの量です。
- 見分けるポイント
- は二点間の差に関わる量で、回路の一点を流れる量ではありません。
公式
電流と電圧の定義
電流
I=Qt
時間tの間に電荷量Qが断面を通過するときの平均電流です。
- I電流。単位はA
- Q電荷量。単位はC
- t時間。単位はs
電圧
V=Wq
電荷q当たりに受け渡されるエネルギーWで表します。
- V電圧。1 V=1 J/C
使うときのコツ
電流は一か所を通る量、電圧は二点を比べる量です。
解くコツ
で通過量を問うならI、二点間の差を問うならVと判断します。
比較
| 量 | 測る対象 | 測定器と接続 |
|---|---|---|
| 流れる量 I | 導線の断面を通る量 | を回路へ直列につなぐ |
| 二点間の差 V | は部品の両端で測る | を部品へ並列につなぐ |
量流れる量 I
- 測る対象
- 導線の断面を通る量
- 測定器と接続
- を回路へ直列につなぐ
量二点間の差 V
- 測る対象
- は部品の両端で測る
- 測定器と接続
- を部品へ並列につなぐ
流れを通して測る計器と、二点へ橋をかけて測る計器を区別します。
手順
測定器を置く手順
- 1
測る量が流れか二点間の差かを決める
- 2
なら測る枝を一度切って直列に入れる
- 3
なら測る部品の両端へ並列につなぐ
- 4
直流では端子の正負と目盛りを確認する
例
- 場面
- 導線の断面を3.0 sの間に6.0 Cの電荷が通過した。
- 順に考えると
- 平均電流はI=Q/t=6.0/3.0=2.0 Aです。AはC/sと同じで、一秒当たり2.0 Cが通過する割合を表します。電流の向きは正電荷が動くと決めた向きで、金属中の電子の移動方向とは逆です。
- ここが結論
- 平均電流は2.0 Aです。
注意
電圧計を直列に入れない
確認
量の確認
Q1
4.0 sの間に12 Cの電荷が断面を通過したとき、平均電流はどれですか。
確認
接続の確認
Q1
抵抗を流れる電流と抵抗両端の電圧を同時に測る正しい接続はどれですか。
まとめ
まとめ
- 1
電流はI=Q/tで単位はA
- 2
電圧は単位電荷当たりのエネルギー差
- 3
電流計は直列、電圧計は並列
- 4
電流方向と金属中の電子移動は逆