長男くんと電気回路

2022年11月22日火曜日

志望校選び 社会 生活 理科

AVΩW

前回の授業では、さっぱりだと言って帰ってきた電気。
電気回路の9パターンの暗記から入るという衝撃的なストロングスタイル。
これは、無理だ。
私には教えられない。教える気にならない。
それを覚えるなら、たとえ中学の範囲であろうと、電気回路の特性、オームの法則の方を覚えてよ。

ということで、本日も元気に電気回路の勉強だ。

とその前に

来月の中ごろにプレ合判テスト。
それに向けて、志望校入力をしておくといいことがあるらしい。

ついでに今週末は面談。
であれば、さっさと済まそうとポチポチと入れていくと、志望順も入れるらしい。

何かにつけ大体聞いてはいるけど、第4以降くらいからはまた確認しておくか。
おーい、長男くん。
なんか志望校の順位を入力する必要があるから選んでー。

と、なんだかいつになく悩む長男くん。
別に適当でいいぞー。他に登録してみたい学校があればそれでもいいし。

「えっとね、第一志望はこっち選びたい…」

え、マジで!?
ありゃま、そりゃびっくり。
別にいーけど、どした?なんかあった?

「文化祭行ったときに、良さそうだった」

ほー、なるほどねー。
いーんじゃね?
自分の行きたいところを選ぶのがベストだぜ。

「…なんか、言い出しにくくて」

あー、ちょくちょく「『これまでの第一志望』に受かるには」みたいな話をしていたからかな。
でも、安心しろ。

それは引き合いに出しただけで、これからはそこに入る学校名が変わるだけだよ。
第一、まだ過去問特訓とかにも入っていないのに、勉強する内容がそんなに変わるわけねーじゃあねーか。

テストの見直しでも変わらないよ。
「コレが出来たらR4に届いてた」とか言ってたけど、それが、「コレが出来てたら一段高みに至っていた」とかの言い方に変わるくらいで、結局、問題点を見つけてつぶしに行くのは同じ。
テストの見直しを通してパパがキミに教えたいのは、そのプロセスだからな。
勉強に限らず。

志望校は、キミが行きたい学校を選びな。
これからも、希望がもし変わったら、いつでも教えて。
パパはお前に勉強教えるのが面白くて、それで十分だから。
とても頑張って勉強しているから、お前に教えるのはものすごく楽しいよ。
ありがとね。

ということで、長男くんの希望を取り入れて、併願考えて入力しなおして、さくっと登録終わり。
さてさて、電気だ。

名前の出ないオームの法則

今回は抵抗に電流が反比例するだのが4回くらい出てくる。
いや、I=V/Rでしょ、それ、全部…。

ということで、もう教えた。
ついでに、いまいち理解できないらしい回路の特性。

なんで、キミはまた、電圧と電流が区別がつかんのだ…。
また先週分からやっといた方が良さそうだな。

電圧は、電池みたいなやつ、電気的な高さ、単位がV。
電流は、水の流れみたいなやつ、電子の流れる量、単位がA。
どれだ、どの説明が響くんだ?

いいか?
まず電流から覚えろ。
直列回路で、電流が変わるわけ、ないじゃないか。
「流」だぞ?流れ、なんだ。
分岐しないんだから、変わるわけ、ないじゃあないか。

逆に、並列回路で分岐したって、総量は変わらないんだよ。
合流したら元に戻るってだけなんだよ。

そして電圧は高さだ。
一周したら元の高さに戻るんだよ。
直列回路は分岐しないんだから分かりやすいだろ。
電池だけは上がる方、抵抗や豆電球は使うから下がる方だ。
で、並列回路では、どのルートでも同じく元の高さに戻るんだ。

どう?
分かった?

…んー、ちょっちヤベェかもしれないけど、これもう問題やった方が良さそうだな。
てきとーに「中学 理科 電気 回路 問題」で探してっと。
無料の問題サイトで、軽く問題確認。
うん、こんなレベルで十分だろ。

いいか、これが中学の理科で習うことだ。
具体的な数字がある方が分かりやすいかもしれないから、コレでやってみ。

チートシートとして、ここに書いておいた電圧・電流・抵抗の単位と説明、オームの法則を見ていいから。

…やっぱり、単位にまごつくな。
一気に説明しているからか、何が与えられているのかのところで混同してやがる。

ちょっとフォロー、これは、単位がAだから電流だぞ。
で、こっちは単位がVだから電圧。
なんかクネクネしてるのが抵抗だ。

回路問題

回路問題なんていうのは、結局、電池(回路全体)、各抵抗の電流・電圧・抵抗の3つを考えてくだけなんだよ。
3つのうち、2つが分かったらオームの法則が使えるし、他のときは回路の特性を考えるって感じ。
その仕組みが分かれば、あとはパズルだ。

うん、具体的な数字で考える方が分かりやすいのか、こっちの方が慣れるのが早かったな。
あっという間に基礎問題くらいは解けるようになった。

で、電圧が同じで、抵抗が倍になったら、電流はどうなるよ?

「倍、だね」

それが、栄冠に書いてあることだな。
当たり前だ。オームの法則なんだから。

ついでに前回の範囲の回路も、豆電球の抵抗を1Ω、電圧を1Vとでもしてしまえば、明るさは全部計算できるぞ。
やってみ?

ということで、9パターン全部で電力まで計算させて、覚えるはずだった特性を確認した。
ふむ、大分慣れたみたいだな。

…うーん。どうせ同じ抵抗しか出ないんだろうから、やりすぎかもだけど。
並列回路で、2つの抵抗が1Ωと1Ωなら、それぞれに流れる電流は同じだ。
じゃあ、もし、抵抗が違っていたら?

電源電圧は分からず、合流後の電流だけが分かっていて、3Aということにしておこうか。
これで、抵抗が1Ωと2Ωだ。
どうだ?

悩んでいる長男くんを前に、ちょっと考える。

えーと、合成抵抗がー、1/R=1/1+1/2=3/2だから、R=2/3Ωか。
そんで、回路全体の電流である3Aにかけてやれば、電源電圧が2V、と。
それぞれの抵抗に流れる電流は、オームの法則から1Ω側が2A、2Ω側が1A、だな。
合計も3Aになるし、間違いないだろ。

しっかし、並列の合成抵抗なんて考えるのは、20年振り、か?
オレはこの問題、塾に行き始めてから、出来るようになったのは中三だったかな。
この合成抵抗の計算、学校ではやらなかったし、はじめよく分からなかったなぁ。

うーん、悩んでいるなー。
やっぱり、抵抗値が違う回路をノーヒントでやらせるのは、やり過ぎだったか?

「あ、分かったかも!」

ほう、一応聞いてやるぜ。話してみな。

「抵抗の比が2:1ってことは、流れる電流比が1:2じゃない?なら全体は3になって、それが3Aだから、1Aと2Aでしょ!それで同じだけの電圧かかるし。2V!」


…あぁ、そうだな。
並列回路ならかかる電圧は同じになるから、たしかに流れる電流比は、抵抗値の逆比だ。
言われてみれば、たしかにそうだ。

合ってるぞ。完璧に。
パパが考えていた、お前に教えていない概念を使う解法よりエレガントだ。
よく比で考えられたな。
すばらしい。

なんで、今与えられてる情報からコレが解けて、電流と電圧を理解するのにあんなに時間がかかるのか、ちっとも分からないけども。

残りの抵抗

抵抗が長さに比例して断面積に反比例。

いいか。
これは、ここまで覚えたオームの法則、回路の特性とは全く関係ないぞ。

抵抗の正体は、ニクロムの原子、粒だ。
それが電子にはでけぇから、当たる。
長いほど粒がある領域が増えるから、抵抗がでかくなる。
広いほど電子が通りやすくなるから、抵抗が小さくなる。

その比例関係だけだ。
あとは、長さを変えたり、断面積を変えたりするときの抵抗値の変化だな。
長さが何倍かが分子に来て、断面積が何倍かが分母に来て、あとは計算しな。

それでこの単元はだいたい終わりだ。

あとは、直列回路では抵抗を合成するときは断面積が一緒じゃないとくっつかなくて、並列回路だと長さが一緒じゃないとくっつかない。
くっつけた後をイメージすると、わかりやすいかな。

…そんなに詰まってなさそうだから、問題ないかな。

社会が激重い

なんか、戦国に比べて、今回やることが多い。
学び直し1も3ページ分だし。

いつも通り早押し方式でやりたがるけど、ちょっと待て。
まずは、遅くてもいいから言えるようにしてからにしてくれ。

ということで準備させてからやっても、10連勝くらい。
というか、見開きの2ページ目でギブアップしてしまう。
私の方は、といえば、もうソラで全部言えてしまうから、仕方ないな。

よし、じゃあ、ちょっと区切ろう。
2ページ目だけで、まず追いつけるかやってみようか。
とすると、もうだいぶやっていたからか3回くらいで私と同じ速度になる。

じゃあ3ページ目だ。
それほど量が多くないからか、覚えやすいのか、歌川さんを除いてなら5回くらいで私に追いつく。

「これで出来たー!」と終わらせようとする長男くん。
いや、ちょっと待て、まだ通しではやってないだろ。
通しで勝負だ。

とすると、やっぱり1ページ目と2ページ目で時々詰まる。
うん、やっぱりちょっとは忘れるかな。

そこから5回くらいやって、ようやく3ページ分で同じくらいの速さで仕上がっただろうか。
うーん、第11回と併せてやらないといけないから、今回ちょっと重そうだなー。
また確認しておこう。