一般小学生
まとめ
- 電流の流れにくさを表す物理量であり、単位にはオーム(Ω)が用いられます。
- 回路に加わる電圧(V)と流れる電流(I)の比(R=V/I)によって定義され、電流の大きさと反比例の関係にあります。
- 物質の種類、温度、形状(長さや断面積)によって決まり、直列接続では増加し、並列接続では減少します。
解説
電気抵抗の正体は、導体内部の原子やイオンと、移動する自由電子との衝突です。電子がスムーズに移動できないほど抵抗値は高くなります。このため、導線の長さが長いほど、また断面積が小さい(細い)ほど、電子が衝突する確率が高まり抵抗は大きくなります。一般に金属などの導体では、温度が上がると原子の熱振動が激しくなるため、電子がより衝突しやすくなり抵抗値が増大します。
回路全体で考えると、抵抗を直列につなぐほど電流の通り道が「長く」なるため、全体の抵抗値は各抵抗の和となり、電流は流れにくくなります。一方、並列につなぐと電流の通り道が「増える」ことになるため、回路全体の抵抗値は個々の抵抗よりも小さくなり、電池から流れ出る全電流は増加します。これは複雑な回路を計算する際の基礎となる重要な性質です。
小学生のみなさんへ
電気の通り道である回路において、電気がどれくらい通りにくいかを表したものを「抵抗」といいます。豆電球や電熱線などは、電気の流れをじゃまするはたらきを持っているため、これらが抵抗の役割をはたします。
豆電球を直列につなぐと、回路全体の抵抗が大きくなるため、流れる電流は小さくなります。反対に、並列につなぐと回路全体では電気が通りやすくなり、電流が大きくなります。このように、抵抗の大きさと電流の強さは比例ではなく、一方が増えるともう一方が減る「反比例」の関係にあります。
また、電気のエネルギーが抵抗を通るとき、光や熱に変わります。ワット数(W)が大きい電球ほど抵抗は小さく、たくさんの電流が流れるため、より明るく光る仕組みになっています。
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