中学受験理科「部分ショート」電流の迂回路に注意!

理科

乾電池と豆電球の明るさについて、部分ショートという現象があります。部分ショートを見抜けると、複雑なつなげ方も簡単に解くことができます。まずは次の問題に挑戦しましょう。

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「部分ショート」基本問題

:下の図で、アの豆電球の明るさを1とすると、イ〜エの豆電球の明るさはどのように表されるか。ただし、どの乾電池も豆電球も同じものを使用したものとする。

部分ショート 問題

【問題DL】部分ショート

一見複雑なつなげ方に見えますが、よく見ると非常に簡単な問題です。解説の前に、まずは部分ショートとはどのようなつなぎ方なのか見ていきます。

部分ショートとは

完全なショート回路ではないけれども、一部分で電流がショートし、つかない豆電球があるつなげ方を部分ショートといいます。次のような場合が部分ショートになります。

部分ショートの例

豆電球は電流が流れにくいので、上の図のように豆電球を迂回できるルートがある場合は、わざわざ豆電球に電流は流れず豆電球がないルートを電流が流れます。

今回の問題でも部分ショートがありましたが見抜けましたか?それでは解説に入ります。

「部分ショート」基本問題 解答

部分ショートの部分を確認しましょう。この問題場合、すぐに部分ショートしている部分がわかりますが、複雑なつなげ方の場合は慎重に判断してください。

部分ショート 解答

ということで、乾電池1個に対し、豆電球1個にしか電流が流れないつなぎ方になっています。したがって、アの豆電球とイの豆電球は同じ明るさになります。ウとエの豆電球には電流が流れません。

 イ: ウ: エ:

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