中学受験理科「ショート回路」危険なつなげ方

理科

豆電球と乾電池のつなげ方で、やってはいけないつなげ方があります。非常に危険なため次のつなげ方にならないように注意しましょう。

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「ショート回路」基本問題

:次の豆電球と乾電池、電流計のつなげ方で、豆電球がつかないのはどれか?すべて選び、記号で答えなさい。

ショート回路

【問題DL】ショート回路

危険なつなげ方がありますね。どれが危険なのか見破れるように、ショート回路や電池が破裂してしまうような危険なつなげ方を覚えていきましょう。

ショート回路とは

ショート回路とは、乾電池のプラス極とマイナス極の間に、電流が流れにくい豆電球やモーターなどをつながずに、直接導線などで結ばれた回路のことをいいます。短絡(たんらく)といったりもします。

ショート回路が危険な理由は、回路(電流が流れる道すじ)の抵抗が小さいので、非常に大きな電流が流れてしまうからです。大きな電流が流れると、感電してしまったり、発熱量が大きくなり導線が高温になったりします。次のような場合、ショート回路になってしまいます。

ショート回路の例

①の場合、乾電池の+極と-極が直接導線でつながれています。導線の抵抗は非常に小さいので、これでは電流が一気に流れて危険です。乾電池も一瞬で使えなくなってしまいます。

②の場合も①と同じになります。豆電球のフィラメントはタングステンという電流が流れにくい金属でできていました。この場合、わざわざ電流が流れにくい豆電球に電流がながれることはなく、豆電球がない導線だけの方に電流が流れてしまいます。

③の場合は①と同じです。電流の大きさをはかる電流計がつながれていますが、電流計も抵抗が非常に小さく電流が流れ放題です。電流計に大きな電流が流れ壊れます。

④の場合がこの中では最も危険です。乾電池が直列につながれているので、電流を流そうとするパワーが大きいのに加えてショート回路になっているので、とても大きな電流が流れます。

乾電池の+極と-極の間に電流が流れにくいもの(抵抗が大きいもの)があることをしっかりと確認し、つなげるようにしましょう。

ショート回路ではないが危険なつなげ方

ショートする回路ではありませんが、次のようなつなげ方も回路に電流がうまく流れず危険です。

危険な乾電池のつなげ方

乾電池の向きに注目してください。直列につながれていますが乾電池の+極と+極、乾電池の-極と-極が導線でつながれています。この場合、回路に電流がうまく流れず、乾電池が熱くなったり破裂したりします。

「ショート回路」基本問題 解答

危険なつなげ方がわかったところで答え合わせです。

ショート回路 解答

イ・ウ・キはショート回路になっています。カは乾電池の+極どうしが導線でつながれており危険です。これらの回路では豆電球がつきません。

イ、ウ、カ、キ

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