「オームの法則、公式は覚えたのに問題になると解けない」——6月の期末テスト前、大野城市や春日市の中2生からいちばん多く聞く声がこれだよ。
ろっく家庭教師です。今日は**中2理科「オームの法則」**を、みんながつまずく順番どおりに解説していくね。電気の単元は福岡県の公立高校入試でも理科の大問でほぼ毎年顔を出す、いわば「土台」。ここでつまずいたまま3年生になると、入試本番で点が取れない。逆に言えば、いまキレイに直せば一気に得点源になる単元だよ。
・オームの法則の公式を「変形しなくても」使う方法
・直列回路と並列回路で間違える3パターンと直し方
まず、3つの言葉の役割を分けよう
公式の前に、ここがあいまいだと一生解けない。電流・電圧・抵抗を「水の流れ」でイメージするとスッと入るよ。
・電流 I〔アンペア〕=実際に流れる「水の量」
・抵抗 R〔オーム Ω〕=流れにくくする「ホースの細さ」
勢い(電圧)が強いほど水(電流)はたくさん流れる。ホースが細い(抵抗が大きい)ほど水(電流)は流れにくい。この関係を式にしたのがオームの法則だよ。
$V = R \times I$
つまずきパターン①:公式を毎回むりやり変形してミスる
いちばん多いのがこれ。「電流を求めるんだから…えーっと V=R×I を変形して…」とやっているうちに、割り算とかけ算がぐちゃぐちゃになる。
実は変形しなくていい。3つの形をそのまま覚えるのがいちばん速くて正確だよ。
・電流を求める → I = V ÷ R(電圧 ÷ 抵抗)
・抵抗を求める → R = V ÷ I(電圧 ÷ 電流)
コツは「V(電圧)は上、R と I は下」のイメージ。電流か抵抗を求めるときは、必ず V から割り算スタート。これだけでミスが激減するよ。
例題①
抵抗 20Ω の電熱線に 0.3A の電流が流れた。加わっている電圧は何V?
求めるのは電圧 V だから V = R × I。 V = 20 × 0.3 = 6V
つまずきパターン②:単位の変換を忘れる(mA と A)
問題文に「300mA」と出てきたとき、そのまま 300 で計算してしまう人がめちゃくちゃ多い。
300mA を 300 のまま計算
I=300、R=20 → V=6000V!?
(明らかにおかしい数字に)
300mA = 0.3A に直してから
I=0.3、R=20 → V=6V
(mAは1000で割ってAにする)
・計算は必ず A(アンペア)にそろえてから
・答えがケタ外れに大きい/小さいときは単位ミスを疑う
つまずきパターン③:直列と並列で電流・電圧の扱いを逆にする
ここが3年間で一番差がつくところ。福岡入試でも回路図を読ませる問題は頻出だよ。直列と並列で「どこが同じで、どこが分かれるか」を整理しよう。
・電圧は各抵抗に分かれる(足すと全体の電圧)
・全体の抵抗 = 各抵抗の和(R=R₁+R₂)
・電流は枝に分かれる(足すと全体の電流)
・全体の抵抗は1本のときより小さくなる
覚え方はシンプル。「直列は電流が仲間、並列は電圧が仲間(=同じ値)」。逆にすると全部ズレるから、この一言だけは絶対に覚えておこう。
例題②(直列)
20Ωと10Ωの抵抗を直列につなぎ、回路全体に 0.2A の電流が流れている。電源の電圧は何V?
直列だから電流はどこも 0.2A で同じ。 全体の抵抗 = 20 + 10 = 30Ω V = R × I = 30 × 0.2 = 6V
例題③(並列)
6Vの電源に、20Ωと30Ωの抵抗を並列につないだ。20Ωの抵抗に流れる電流は何A?
並列だから各抵抗にかかる電圧はどちらも 6V(電源と同じ)。 20Ωの枝だけ見ればいい。 I = V ÷ R = 6 ÷ 20 = 0.3A
まとめ:この順番で復習すれば期末は怖くない
② 公式は変形せず3つの形を丸ごと覚える(単位はAにそろえる)
③ 直列は電流が同じ/並列は電圧が同じ、を呪文のように覚える
電気の単元は、一度コツをつかむと「あれ、こんなに簡単だったの?」となる典型。逆に放置すると入試まで引きずる。期末テストは、この弱点を直す絶好のチャンスだよ。
ろっく家庭教師では、大野城市・春日市・福岡市を中心に、こういう「つまずく順番」に沿ったマンツーマン指導をしているよ。「公式は覚えたのに点が取れない」を、根っこから一緒に直していこう。期末テストまで、まだ間に合う。
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