電流が苦手な子に、何から教えるか

電流の単元は、最初に「電流」を習います。ところが電流は、結果です。1A 流したいと思っても、電流は直接調整できません。水の流れと同じです。

電流は結果。決めるのは電圧と抵抗

水の流れを速くしたければ、どうするか。高さを上げるか、邪魔になっているものを減らします。電圧はその高さです。水を速めるもの。抵抗は障害です。水を遅くするもの。その結果として、電流が決まります。

だから、電圧だけを 2 倍、3 倍にすれば、電流も 2 倍、3 倍。抵抗だけを 2 倍、3 倍にすれば、電流は 2 分の 1、3 分の 1。抵抗は邪魔する働きだからです。

乾電池は電圧、豆電球は抵抗

では乾電池をつなぐと、電圧はどうなるか。直列なら、個数に応じて電圧は増えます。並列なら、変わりません。

豆電球は抵抗です。直列なら一本道なので、そのまま抵抗が増えます。並列なら、一本ずつ考えればいい。

流れが先。公式は後

電圧が速め、抵抗が遅くし、その結果が電流。乾電池が電圧を決め、豆電球が抵抗を決める。この大きな流れが頭にあれば、回路図を見たとき、まず電圧と抵抗を見るようになります。電流を直接当てにいかなくなります。

最難関を狙うなら、公式の手前の原理まで

最難関に進む Genesis の受講生は、キルヒホッフの第二法則までやります。先取りではありません。より原理原則に近い理解が要るからです。「ちょくまめぶんのちょっかん！」、つまり直列の乾電池の数を直列の豆電球の数で割る、のような小手先の公式では解けない問題が多く、それ以前に、その公式で解けるのかどうかの判断すらできません。電圧が速め、抵抗が遅くし、その結果が電流。この流れを原理のほうへ掘っていくと、どんな回路でも同じ目で見られるようになります。

この流れで見られるようになった子は、乾電池や豆電球の数が変わっても、電流が増えるのか減るのかを、計算の前に言えます。公式は、その流れを数にしただけです。電流は、公式を当てはめる単元から、流れで決める単元になります。