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直流(ちょくりゅう)回路(かいろ)

物理

カンガルー先生内部(ないぶ)抵抗(ていこう)で端子電圧(たんしでんあつ)が下(さ)がることを押(お)さえたら、キルヒホッフの法則(ほうそく)でどんな回路(かいろ)も解(と)けるようになるよ。

抵抗(ていこう)率(りつ)の温度(おんど)変化(へんか)(新しいタブで開きます)、起電力(きでんりょく)(新しいタブで開きます)Eと内部(ないぶ)抵抗(ていこう)rから求(もと)める端子電圧(たんしでんあつ)V=E−Ir、分岐(ぶんき)点(てん)の電流(でんりゅう)則(そく)(新しいタブで開きます)と閉(へい)回路(かいろ)の電圧(でんあつ)則(そく)からなるキルヒホッフの法則(ほうそく)、PX=QSでつり合(あ)うホイートストンブリッジ(新しいタブで開きます)と検流計(けんりゅうけい)から作(つく)る電流(でんりゅう)計(けい)・電圧(でんあつ)計(けい)、電球(でんきゅう)のような非(ひ)直線(ちょくせん)抵抗(ていこう)(新しいタブで開きます)のV-Iグラフと負荷(ふか)線(せん)の交点(こうてん)、半導体(はんどうたい)のn型(がた)・p型(がた)とpn接合(せつごう)(新しいタブで開きます)ダイオードの整流(せいりゅう)作用(さよう)までを、図(ず)と例題(れいだい)で順(じゅん)にたどる単元(たんげん)。

この単元のページ

  1. 抵抗(ていこう)率(りつ)の温度(おんど)変化(へんか)公式
  2. 起電力(きでんりょく)と内部(ないぶ)抵抗(ていこう)公式
  3. キルヒホッフの法則(ほうそく)公式
  4. ホイートストンブリッジ公式
  5. 非(ひ)直線(ちょくせん)抵抗(ていこう)公式
  6. 半導体(はんどうたい)とpn接合(せつごう)ダイオード公式

出典・クレジット

  • 単元の構成:文部科学省「高等学校学習指導要領(平成30年告示)」(新しいタブで開きます)(政府標準利用規約 2.0)
  • 学習指導要領の該当箇所:高等学校学習指導要領(平成30年告示)理科 物理 (3) 電気と磁気 ア(ア) 電気と電流 ㋓ 電気回路(新しいタブで開きます)(解説p.72〜74。内容の取扱いで㋓電気回路について「抵抗率の温度変化、内部抵抗も扱うこと。また、半導体にも触れること」と定め、解説本文でも抵抗率の温度変化・内部抵抗・キルヒホッフの法則を扱うこととし、実験例として電池の起電力と内部抵抗の測定、電球やダイオードに加える電圧を変化させたときに流れる電流の測定、ホイートストンブリッジによる抵抗値の測定を挙げている。本単元ではこれらを、抵抗率の温度変化・起電力と内部抵抗・キルヒホッフの法則・ホイートストンブリッジと電流計・電圧計・非直線抵抗・半導体とpn接合ダイオードの6ページで扱う。電荷と電界・電界と電位・電気容量(コンデンサー)は別単元(電場と電位・コンデンサー)、電流と磁界は別単元(電流と磁場・電磁誘導・交流と電磁波)で扱うため、本単元では電気回路(㋓)に絞った。物理基礎「電気」で学んだ電荷と電流I=q/t、抵抗率と合成抵抗R=ρL/S、ジュール熱と電力、交流の実効値・変圧器は既習として前提にし、繰り返さない)
  • 本文:Manazoo 編集部

単元の並びは学習指導要領に沿って作り、年号や人物などの事実は公開データと照らし合わせています。誤りに気づいたら意見箱からお知らせください。確かめて直します。テストや受験の前には、教科書や先生の説明もあわせて確認してください。

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