小学4年生・理科

電流の働き

乾電池を直列つなぎ・並列つなぎにすると、豆電球の明るさやモーターの回り方はどう変わるのでしょう。回路を自分で組み、2つのつなぎ方を比べながら電流の働きを調べます。

STEP 1｜まずは基本の回路

豆電球を光らせられるかな？

乾電池1個と豆電球を、どのようにつなげば光る？

電気が通る道が途中で切れないように、乾電池から豆電球を通って、もう一度乾電池へ戻る道を作ってみましょう。

STEP 2｜乾電池を2個にする

乾電池を2個、同じ向きに続けてつなぐと、豆電球の明るさはどうなるだろう？

まず乾電池1個の明るさを見てから、2個を直列につないで比べます。条件を変えたときに何が変わったのかをよく見ましょう。

直列つなぎにすると、乾電池1個のときより電流の働きが強くなり、豆電球は明るくなります。

STEP 3｜モーターで比べる

豆電球の代わりにモーターをつないで、乾電池1個と2個の直列つなぎを比べます。

乾電池を直列につなぐと、モーターの回り方も強くなります。

STEP 4｜直列と並列を比べる

乾電池を2個使っても、つなぎ方が違えば豆電球の明るさは変わるだろうか？

直列つなぎ電池を続けてつなぐ。豆電球は1個のときより明るくなる。

並列つなぎ＋どうし、−どうしをつなぐ。明るさは1個のときと大きく変わらず、長く使える。

同じ2個の乾電池でも、つなぎ方によって働き方が違います。今度は乾電池を並列につなぎ、直列つなぎのときと豆電球の明るさを比べてみましょう。

乾電池を並列につなぐと、豆電球の明るさは乾電池1個のときと大きく変わりません。直列つなぎとの違いを、実験結果から比べてみましょう。

STEP 5｜電池の向きを変える

乾電池の＋極と−極を反対にすると、モーターはどうなる？

回路は同じまま、乾電池の向きだけを反対にして比べます。ほかの条件は変えず、モーターの回転方向だけに注目しましょう。

乾電池の向きを反対にすると、モーターの回転方向も反対になります。電流には向きがあることがわかります。

STEP 6｜検流計で確かめる

検流計を回路に入れると、電流が流れているか、どちら向きに流れているかを調べられます。乾電池の向きを変え、針の振れ方を比べてみましょう。

乾電池の向きを反対にすると、検流計の針も反対側に振れます。モーターの回転方向が変わった理由とつながります。

STEP 7｜問題で確かめる

確認問題はTEXtTEXtで挑戦できます。

まとめ

・乾電池を直列につなぐと、電流の働きが強くなる。
・乾電池を並列につなぐと、働きの強さは1個のときと大きく変わらず、長く使える。
・乾電池の向きを変えると電流の向きが変わり、モーターの回転方向も変わる。
・検流計を使うと、電流の有無や向きを調べられる。