電流が苦手でも楽に解ける 「スイッチ回路」の考え方
スイッチを閉じた(電流が流れるようになった)ときに、要するにどのような回路になったかを、自分で書いてみることができれば、簡単に解くことができますね。
それでは、① S1だけを閉じる です。
まず、S1を閉じると、乾電池の+曲から流れ出た電流が点Pで2つに分かれます。
そして、最終的に乾電池の−極に戻るためには、点Qまでたどりつく必要がありますね。
この様子を単純な回路図に書き換えてみると、下のようになります。
点Pで二手に分かれた後は、Aの豆電球を通るか、またはB・Cの順に2つの豆電球を通るかです。
書き換えると右のようになりますね。Aのほうに(豆電球が少ないから)多く電流が流れ、B・Cより明るくなります(Dはつかない)。
答えは A>B=C です。
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- では次に
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② S1とS3を閉じる です。 このとき下の図のように、点Pで二手に分かれた電流が点Qにたどり着くためには、Aの豆電球を通るか、またはBの豆電球を通った後に点Rでさらに二手に分かれ、Cの豆電球またはDの豆電球を通ることがわかります。
これも簡単な回路図に書き直すと、右のようになりますね。
豆電球Aしか通らずに点P〜点Qにたどり着く部分にもっとも多くの電流が流れ、豆電球Bを通った後に電流は豆電球CまたはDに分かれて流れますから、豆電球C・Dは豆電球Bよりも暗くなります。
答えは A>B>C=D となります。
このように、複雑に見えるスイッチ回路を簡単な回路図に書き換えることを「簡略化」と呼びます。
この「簡略化」が自分でできるようになったら、スイッチ回路の問題は怖くありません。
ぜひ練習してみましょう。
(たとえば上の図で「S2とS3を閉じたら」などを考えてみてください)