回路(その1) E-25 No48 2007年5月31日(木)
(1)電流の回路はひとつながりになっていて、どこにも、同じ大きさの電流が流れています。
回路の任意の点に電流計をつないで、このことを確認しましょう。
(2)ところが、電流計が使えない(入れられない)場所があるのです。それは抵抗(負荷)の中です。
回路の中のニクロム線が赤くなっているところでは、電流が弱くなっていると思っている
子どもがいます。抵抗の前後で電流が同じだからといって、その間でも同じであるというわけに
はいかないのです。
(3)厳密を要しない時には、電流の磁気作用を利用して、次のようにして電流を測ります。
周囲に、磁石や鉄のない場所に磁針を置いて、磁針に重なるように、回路の導線を、
その上に「かぶせ」てから、回路を閉じる(スイッチを入れる)と、磁針の方向が変わります。
その回転角の大きさで、電流の大きさがわかるというものです。
同じ回路では、導線と赤熱しているニクロム線の両方で、磁針の振れが同じなので、
電流の大きさも同じだとわかります。
(4)しかし、回路には、導線と負荷の他に電源(乾電池)があります。そこで、電池の中でも、
同じ大きさの電流が流れていることを確かめておきたいものです。
乾電池の周囲は、スチールでカバーされているので、鉄の影響を除くために、
この部分をはがしておきました。
このようにして実験すると、ここでも同じ電流が流れているのがわかります。
電池の下では磁針が見えないので、上に置きました。そのために、磁針の振れが逆になっています。
[蛇足]
[1] 電流は電圧に比してイメージし易いようです。電池のプラス極から、電気という何かが出てきて、
ニクロム線で使われることで減っていき、マイナス極ではなくなってしまった、或いは、
少なくなっている、というイメージです。
[2]
電流測定に磁針を使うことは、千葉の大村吉郎さんから学びました。
[3]
分岐する回路では、それぞれの導線を流れる電流を、電流計で測定すれば、
代数和が0になることが確認できます。キルヒホッフの第一法則です。