「直列つなぎ」はどの単元（分野）で学習しますか？

物理分野の「電流と回路」の単元で学習します。

「直列つなぎ」のテストや受験での重要度はどれくらいですか？

中学受験では「S」、高校入試では「S」、大学受験では「A」の重要度です。小中高の理科・物理における回路計算と実験の最重要基礎概念。

直列つなぎとは？テスト対策から学び直しまでわかりやすく解説

一般小学生

まとめ

直列つなぎ: 電流の通り道が枝分かれせず、一本の道筋になるように回路の素子を順に接続する方法

回路内のどの地点においても電流の強さが一定となる
電池を直列に接続すると、全体の電圧は各電池の電圧の合計値になる
回路の一部が断線すると、回路全体の電流が流れなくなる

解説

直列つなぎは、電荷の移動経路が単一であるため、回路のどの部分を測定しても単位時間あたりに通過する電気量（電流）が等しくなります。電池を直列に接続した場合、回路全体の起電力は個々の電池の電圧の総和となり、より大きなエネルギーを供給できます。一方で、豆電球などの抵抗器を直列に増やすと、回路全体の合成抵抗が増大するため、オームの法則に従って流れる電流は減少し、個々の電球の輝度は低下します。

比較項目	直列つなぎ	並列つなぎ
電流の経路	一本道（分岐なし）	枝分かれがある
電流の強さ	どこでも同じ	各経路の合計が全体
電圧の大きさ	各素子の電圧の合計	各経路で等しい
一部の断線	全体が消える	他の経路は流れる

コラム

直列回路における電流の強さは、磁界の発生に直接影響します。電磁石の実験において、乾電池を直列につないで電流を大きくすることは、コイルの巻き数を増やすことと並んで磁力を強めるための主要な手段です。また、電流の向きを逆にすると磁界の向きも反転し、方位磁針の振れる方向が変わります。実験で特定の条件の影響を調べる「対照実験」では、直列つなぎを用いることで電流の強さという変数を明確に操作できます。例えば、電池の数による磁力の変化を調べる場合、コイルの巻き数は変えずに比較を行います。

小学生のみなさんへ

直列つなぎとは、電池や豆電球を一本の道のように接続せつぞくする方法です。電流の通り道がわかれないのが特徴です。

電池を直列につなぐと、豆電球はとても明るくなります。これは、電気を流す力が強くなるからです。でも、その分電池の中身をたくさん使うので、電池は早くなくなってしまいます。

また、道が一本しかないので、どこか一か所でも切れてしまうと、回路全体に電気が流れなくなって、豆電球は消えてしまいます。

ルラスタコラム

電磁じ石の実験で、くぎをたくさんつけたいときは電池を直列につなぎます。電気の流れが強くなると、磁じ石の力もパワーアップするんですよ！

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】直列つなぎの回路で、豆電球を1個から2個に増やすと、回路全体を流れる電流の大きさはどうなりますか。

小さくなる（豆電球が抵抗となり、回路全体の電流が流れにくくなるため）。

【応用】乾電池2個を直列につないだとき、並列につないだときと比べて、豆電球の明るさと電池の持ち時間はそれぞれどうなりますか。

明るさは直列の方が明るくなるが、電池の寿命は並列の方が長持ちする。

【実践】電磁石の磁力を強めるために電池を直列につないで実験する場合、公平に比べるために変えてはいけない条件を1つ答えなさい。

コイルの巻き数（電池の数以外の条件を同じにしないと、何の影響で磁力が強まったか判断できないため）。

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