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ショートする電気回路 理科
小学生理科 電気 ショート回路なのですが、なぜクが良くてキがダメなのでしょうか？ ずっと考えてもわかりません。 回答よろしくお願いいたします。 解説には以下のように書いてありました。意味がよく分かりません。 キは、赤い矢印のように、2つの電池の間で豆電球を通らない道すじができてしまうと、大きな電流が流れすぎて電池が熱くなり、はれつする危険があるためだめなのです。 また、電流はお互いの電池だけを通るので、豆電球がつくことはありません。 一番だめな理由は電池がはれつする危険があることです。 一方、クは、2つの電池が正しく並列につながっています。どちらの電池にも豆電球を通る道すじができているので、安全に豆電球がつきます。
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豆球は、電池のプラスからの導線とマイナスからの導線を繋がないと点灯しません。 この問題では、2本の電池のつなぎ方に問題があって、いわゆる「直列接続」と「並列接続」なんですが、キは、お互いのプラス側からマイナス側へ繋いでありますので、豆球の方へ流れる電流が発生しないどころか電池のプラス・マイナスをショートしたような形になっていますから、電池に過大な負荷がかかり、破裂の恐れもあります。 一方、クの方は電池の同じ極同士の接続なので、電圧は2本でも1本と同じですが、それぞれのプラス・マイナスから豆球に繋いでありますからちゃんと点灯するのです。
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- fujiyama32
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キは「赤い矢印」のように、2つの電池の間を”短絡”したことに なります。 その結果、大きな電流が流れ過ぎて電池が熱くなり、破裂する 可能性があります。 電気回路では当たり前の基本的な考えです。 なお、電気を学ぶには理論と共に実験が大切ですので、電池を 2本および豆球１個を用意して、クの接続をしてからキの接続を しみます。 実際に、この２つがどのような状態になるかを確認してみる事 をお勧めします。 なお、キの接続で電池が熱くなることが、確認できたら配線の 接続を外します。
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ありがとうございます！
- maskoto
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電流を水流に例えると 電池は水流を一方向へ生み出すポンプに例える事ができます まず 電池の両端を導線だけで結んだ回路を考える事にします このとき、電池と言うポンプのプラス側から送り出された水は配管(導線)のループを巡ってきてポンプのマイナス側へ戻り ふたたびポンプで力を与えられプラス側から送り出させる事になりますよね そうなると水流の勢いがどんどん増して行って、その強さは収集がつかないものになってしまう これがショート回路のイメージです 今度は、単なる導線の変わりに、豆電球を電池の両端へつなぐ事にします 豆電球は水車のイメージだとすると ポンプ(電池)から送り出された水の力は、水車を回す事に使われるので、先ほどのような水流がどこまで強くなって収集がつかない と言う事は起きません これが、豆電球を用いた時にショート回路にならない理由です では今度は、2つの電池のプラス極どうしと マイナス極どうしを導線で結んでループを作ってみます この場合、2つのポンプは、それぞれのプラス極側から同じ強さで水を送り出そうとするので、逆方向で同じ大きさの力は相殺されて 水流が強くなり過ぎると言う事がおきません 従って、このようなループの場合はショート回路になりません このループに豆電球(水車)を取り付けたものが図の右の「ク」ですが、ク、もやはり水流が無限に強まる要素がないのでショート回路ではない事になります 最後に、「キ」の図から豆電球は取り除いて 2つの電池のプラス極とマイナス極が結ばれたループを考えます この場合だと、2つのポンプの水を送り出そうとする方向は同じです すると、水流はどこまでも強まる事になってしまうので、これはショート回路です 一旦ショート回路のループが形成された場合 ショート回路のループを切る事なしに 豆電球などを付け加えてもショートが解消することはありません！ よって、キ、のように ショート回路のループを形成している電池2つのところに、豆電球を付け加えたものもまたショート回路と言う事になるのです
お礼
ありがとうございます！
- FattyBear
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解説にある様にキはショート状態なので電池から電流が可能な限り 流れて各電池の電圧を維持することが出来ません。実際に行っても ランプに加わる電圧はほとんど０Vで点灯もしません。当然、無理 をして電流を流そうと働くの電池が加熱して破裂の危険もあります。 バケツの水をバケツをひっくり返せば一度に水が流れ出てカラになり ますが、バケツを少し傾けて少しずつ流し出せば細い水の流れはしばらくは維持できます。キのショート状態はバケツをいっきにひっくり返したのと同じです。周りが水浸しになるのも電池の爆発と同じです。
お礼
ありがとうございます！
お礼