【過去問一問一答】中学理科物理でよく出る問題(電流・磁界)入試、定期テスト対策

2026年3月28日

📌 この記事でわかること

・全国の公立高校入試問題（理科）14,540件を分析
・電流・磁界が出題される割合は、物理分野の中で33.1%
・分析結果から類似問題500件を作成
・類似問題を解いて、定期テスト対策・入試対策に差をつけよう！

当サイトは、全国の公立高校入試過去問を独自にデータベース化しており、社会科に関して14,540件の過去問を詳細に分析しています。その膨大なデータに基づく分析の結果、理科の物理分野において「電流・磁界」は、物理全体の33.1パーセントを占める極めて重要な単元であることが浮き彫りになりました。今回、この単元に絞って総分析問題数500問を精査したところ、47都道府県すべての入試で出題されていることが確認されました。まさに、全国の受験生にとって避けては通れない「勝負所」と言えるでしょう。中でも頻出テーマ第1位は 電磁誘導 であり、全体の10パーセントを占めています。「電流・磁界」は多くの受験生が苦手意識を持ちやすい分野ですが、出題パターンを把握すれば、限られた時間で効率よく得点を伸ばすことが可能です。右ねじの法則 や フレミングの左手の法則 といった重要概念をいかに攻略し、得点力に結びつけるか。データに裏打ちされた確かなヒントを提供します。この磁界の仕組みをマスターすることで、志望校合格をぐっと手繰り寄せましょう。

📚 科目別の過去問数（理科全14,540件）

科目	過去に出題された件数	出題率
生物	3,817 件	26.3%
地学	3,600 件	24.8%
化学	3,578 件	24.6%
▶ 物理	3,545 件	24.4%

📖 物理の単元別過去問数（物理内での割合・全3単元）

単元	過去に出題された件数	出題率
光・音・力	1305 件	36.8%
▶ 電流・磁界	1175 件	33.1%
運動とエネルギー	1065 件	30.0%

全国の電流・磁界分野でよく出ている問題は？

📊 出題傾向分析（電流・磁界）

分析した過去問数

14,540 件

出題都道府県数

47 都道府県

頻出テーマランキング出題傾向

電磁誘導

114問（10%）

オームの法則

99問（8%）

直列・並列回路の電流と合成抵抗

97問（8%）

電流が磁界から受ける力

60問（5%）

電流がつくる磁界

41問（3%）

分析のポイント

電流・磁界分野の頻出テーマ1位は電磁誘導。2位はオームの法則。繰り返し出題されるテーマを確実に得点しよう。

📅 直近3年の出題県

北海道(2025)秋田(2025)群馬(2025)広島(2025)神奈川(2025)埼玉(2025)

14,540件の入試問題を分析してきた私から、理科の物理分野で最も重要な「電流・磁界」の攻略戦略を伝授します。この単元は、物理分野全体の33.1パーセントという圧倒的な占有率を誇ります。データに基づいた頻出トピックのトップ3は、1位が電磁誘導（114問）、2位がオームの法則（99問）、3位が直列・並列回路の電流と合成抵抗（97問）です。この3項目を完璧にするだけで、得点力は劇的に向上します。直近の動向を見ると、2

Q104 電源の電圧が6Vの電源装置に、抵抗の大きさが3Ωの抵抗器を1つ直列につないだ回路があります。このとき、回路を流れる電流の大きさは何Aになりますか。

★ やさしい原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

オームの法則により、回路を流れる電流は電圧に比例し、抵抗に反比例します。電流(A)を求めるには、電圧(V)を抵抗(Ω)で割る計算を行います。今回のケースでは、電圧が6Vで抵抗が3Ωであるため、6÷3を計算して2Aとなります。抵抗と電圧を掛け合わせてしまうミス（18A）や、抵抗を電圧で割ってしまうミス（0.5A）に注意が必要です。

福島公立高校入試(2024)類似

電圧変化による到達温度の推定

Q105 電気抵抗が一定の電熱線を用いて、一定量の水を加熱する実験を行います。電熱線に加える電圧を2倍にしたとき、電熱線で消費される電力と、同じ加熱時間における水の温度上昇はそれぞれ何倍になりますか。適切な組み合わせを選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

電力は4倍になり、温度上昇も4倍になる

オームの法則により、抵抗が一定であれば流れる電流は電圧に比例します。電力は「電圧×電流」で求められるため、電圧を2倍にすると電流も2倍になり、電力は2の2乗である4倍になります。電熱線から発生する熱量は電力と時間に比例するため、加熱時間が同じであれば、水の温度上昇も電力に比例して4倍になります。

埼玉公立高校入試(2015)類似

並列回路における全体の電流

Q106 複数の電熱線を並列につないだ回路において、電源から流れ出る全体の電流と、各電熱線を流れる電流の間にはどのような関係がありますか。正しい説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

全体の電流の大きさは、各枝に分かれて流れる電流の和に等しい。

並列回路では、電源から出た電流が途中の分かれ道でそれぞれの枝へと分かれて流れます。分かれた電流は再び合流して電源に戻るため、枝分かれする前の「道なり」を流れる全体の電流は、それぞれの枝を流れる電流をすべて足し合わせた値になります。

埼玉公立高校入試(2016)類似

電磁誘導

Q107 コイルと棒磁石を用いて電磁誘導の実験を行う際、発生する誘導電流の値をより大きくするための方法として、適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

磁石を動かす速さを速くする

誘導電流を大きくするためには、単位時間あたりの磁界の変化を大きくする必要があります。具体的には、磁石を動かす速さを速くする、磁力の強い磁石を使う、コイルの巻き数を増やすといった方法が効果的です。極を逆にする方法は、電流の向きは変わりますが、電流の大きさ自体を大きくする条件ではありません。

宮城公立高校入試(2024)類似

並列回路の全体の抵抗

Q108 電源装置に電熱線aのみをつないだ回路に、別の電熱線bを並列に付け加えたとき、回路全体の電流と電気抵抗の変化について説明したものとして適切なものはどれですか。ただし、電源装置の電圧は一定に保つものとし、電流計は回路の主流部分に接続されているものとします。

★★★ 標準実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

電流の通り道が増えるため、主流を流れる電流は大きくなり、回路全体の電気抵抗は小さくなる

並列回路において電熱線を新しく接続すると、その電熱線にも電流が流れるようになります。主流部分を流れる電流は、枝分かれした各電熱線を流れる電流の合計となるため、電熱線を増やすほど全体の電流は大きくなります。電圧を変えずに全体の電流が大きくなるということは、回路全体の電気抵抗（合成抵抗）が減少したことを示しています。

青森公立高校入試(2023)類似

誘導電流

Q109 2つの独立したコイルを重ねて配置し、一方のコイルには電源とスイッチを、もう一方のコイルには検流計を接続した装置を用意します。このとき、検流計の針が振れるタイミングについての説明として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電源側のスイッチを入れた瞬間と、切った瞬間だけ針が振れる

電磁誘導は、コイルを貫く磁界が「変化」しているときのみ発生します。スイッチを入れた瞬間は磁界が急激に強まり、切った瞬間は磁界が急激に弱まるため、その変化に応じた誘導電流が流れます。スイッチを入れたままにすると、電流が一定になり磁界の変化がなくなるため、誘導電流は流れなくなります。

埼玉公立高校入試(2018)類似

直線電流がつくる磁界と方位磁針の振れ

Q110 電源装置、10Ωの抵抗器、電流計を直列に接続し、回路の一部である導線を南北方向に水平に張った装置がある。この導線の真下に方位磁針を置き、南から北へ向かって電流を流したとき、方位磁針のN極が指し示す向きとして最も適切なものを選びなさい。なお、方位磁針はもともと北を指していたものとし、電流によって生じる磁界の影響は、地球の磁界の影響に比べて十分に大きいものとする。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

東

右ねじの法則を用いると、電流の向きを親指の向き（南から北）に合わせたとき、残りの4本の指が巻く向きが磁界の向きとなる。導線の真下の位置では、磁界の向きは東を向くため、方位磁針のN極は東を指して静止する。

愛媛公立高校入試(2022)類似

電圧計の端子選択

Q111 ある実験において、得られたデータをグラフにまとめたところ、横軸の電圧のメモリが0ボルトから10ボルトまでの範囲で記録されていました。この実験で使用した電圧計のマイナス端子として、適切な選択とその理由を説明したものはどれですか。ただし、使用した電圧計には3ボルト端子と15ボルト端子の2種類があるものとします。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

10ボルトの電圧を測定する必要があるため、測定範囲が10ボルトをカバーしている15ボルト端子を使用する。

実験結果のグラフに10ボルトまでの値が記録されているということは、回路に最大で10ボルト程度の電圧をかけて測定を行ったことを意味します。電圧計のマイナス端子を選ぶ基準は、測定対象の電圧がその端子の測定範囲を超えないことです。3ボルト端子では、3ボルトを超える電圧がかかった際に指針が振り切れてしまいますが、15ボルト端子であれば10ボルトの電圧を安全かつ適切に測定することができます。

埼玉公立高校入試(2020)類似

陰極線の性質と電気的な曲がり

Q112 真空に近い状態にした放電管に高い電圧をかけたとき、マイナス極側からプラス極側に向かって飛び出してくる光のすじを陰極線といいます。この陰極線の正体である、マイナスの電気を帯びた小さな粒子の名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電子

放電管における実験で発見された陰極線は、非常に小さな粒子が高速で流れているものです。この粒子はマイナスの電気を帯びており、「電子」と呼ばれます。電子はあらゆる物質を構成する原子に含まれている要素の一つです。

北海道公立高校入試(2025)類似

電磁誘導

Q113 コイルと棒磁石を用いてより強い誘導電流を発生させたいとき、その方法として最も適切な説明はどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁力の強い磁石を使い、コイルに対して速く動かす

電磁誘導によって生じる電圧の大きさは、単位時間あたりの磁界の変化量に比例します。そのため、磁力の強い磁石を用いることや、磁石を速く動かして短時間で磁界を変化させること、またコイルの巻き数を多くすることで、より大きな電流を得ることができます。磁石を静止させている間は磁界の変化が起こらないため、電流は流れません。

秋田公立高校入試(2024)類似

電圧計の接続方法

Q114 乾電池を電源とし、二つの豆電球（豆電球Aと豆電球B）が並列に枝分かれして接続されている回路があります。豆電球Aの枝にはスイッチCが、豆電球Bの枝にはスイッチDがそれぞれ直列に入っています。このとき、豆電球Aに加わる電圧を正しく測定するための電圧計のつなぎ方として適切なものはどれか、選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

豆電球Aの両端をまたぐように、豆電球Aに対して並列に接続する

特定の器具に加わる電圧を測る際は、その器具の入り口と出口の電位差を測る必要があるため、豆電球Aに対して並列に接続します。豆電球AとスイッチCが直列になっている枝において、豆電球Aのみの電圧を知りたい場合は、豆電球Aの両端に電圧計の端子を接続しなければなりません。

秋田公立高校入試(2021)類似

検流計のプラス端子側に電流が流れる磁石の操作

Q115 検流計をつないだコイルに対して棒磁石のＳ極を近づけたところ、検流計の針はマイナス側（左側）に振れました。このとき、検流計の針をプラス端子側（右側）に振らせるための操作として適切な説明を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁石の向きは変えずに、Ｓ極をコイルから遠ざける

検流計の針が振れる向きは、磁石の「極の種類」と「動かす向き」の組み合わせで決まります。Ｓ極を近づけて左に振れた場合、磁石の極はそのままで動かす向きを逆（遠ざける）にするか、動かす向きはそのままで極を逆（Ｎ極を近づける）にすることで、針はプラス端子側である右側に振れます。磁石を静止させると電流は流れません。

高知公立高校入試(2016)類似

交流電流の変圧特性

Q116 発電所で作られた電気を効率よく家庭まで送るために、日本の送電網では主に交流が利用されています。交流が直流と比べて送電に適している最大の理由は何ですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

変圧器を用いることで、電圧の大きさを容易に変えることができるため

交流は時間の経過とともに電流の向きと強さが周期的に変化する性質を持っています。この性質を利用すると、電磁誘導の原理を用いた変圧器によって電圧を容易に上げたり下げたりすることが可能です。送電線では電圧を非常に高くすることで送電による電力のロスを抑え、家庭付近で安全な電圧に下げて供給するという仕組みがとられているため、変圧が容易な交流が採用されています。

高知公立高校入試(2024)類似

電極の極性と電子の偏向

Q117 電子の流れを電場の中に置いたとき、電子が特定の方向へ曲がる理由を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。「プラス極」「マイナス極」「引き合う」「退け合う」の語句を用いて説明されたものを選びなさい。

★ やさしい原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電子は負の電気をもつため、プラス極とは引き合い、マイナス極とは退け合う性質があるから。

電子はマイナスの電荷（負の電気）をもっています。電気の基本的な原理として、プラス極とマイナス極のように異なる符号は互いに引き合い、マイナス極とマイナス極のように同じ符号は互いに退け合う（反発する）力が働きます。このため、電子はプラス極に引き寄せられる方向に進路を曲げます。

青森公立高校入試(2024)類似

電圧計の正極側端子

Q118 電源装置、スイッチ、抵抗器、電流計を直列に接続した回路において、抵抗器の両端に加わる電圧を測定する手順として、最も適切な説明はどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

回路を途中で切り離すことなく、抵抗器をまたぐように電圧計を接続し、電源の＋極側からの導線を電圧計の＋端子につなぐ。

電圧計は測定したい区間の電位の差を測る道具であるため、回路の配線を外して間に割り込ませる（直列につなぐ）のではなく、そのままの回路に並列に追加して接続します。このとき、電源のプラス極に近い側の端を電圧計のプラス端子（通常は赤い端子）に接続することで、指針が右側に正しく振れるようになります。

群馬公立高校入試(2014)類似

熱量の計算

Q119 6.0Vの電圧で1.5Aの電流が流れる電熱線を用いて、一定量の水を温める実験を行った。1秒間に発生する熱量がすべて水の温度上昇に使われると仮定した場合、この電熱線の1秒あたりの発熱量は何Jか、求めなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

9.0J

1秒間に発生する熱量は、電力(W)の値と一致する。電力は「電圧(V)×電流(A)」で求められるため、6.0V × 1.5A ＝ 9.0Wとなる。電力の単位であるワット(W)は、1秒あたりに消費される電気エネルギー（J/s）を指すため、1秒間に発生する熱量は9.0Jとなる。

北海道公立高校入試(2024)類似

電力量の算出

Q120 電気器具に電圧を加えて電流を流したとき、一定の時間に消費された電気エネルギーの総量を何といいますか。また、その単位として適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電力量（単位：ジュール）

電気器具が消費したエネルギーの総量は電力量と呼ばれます。これは電力（W）と使用した時間（秒）の積で表され、単位にはジュール（J）が用いられます。一方、電力は1秒あたりのエネルギー消費量を指し、単位はワット（W）です。

秋田公立高校入試(2019)類似

直列回路と並列回路の合成抵抗比

Q121 30Ωの抵抗器Kと20Ωの抵抗器Lの2つを準備しました。これら2つの抵抗器を直列につないだときの合成抵抗の値と、並列につないだときの合成抵抗の値の比（直列回路：並列回路）として最も適切なものはどれか求めなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

25：6

直列回路の合成抵抗は各抵抗の和で求められるため、30Ω + 20Ω = 50Ωとなります。一方、並列回路の合成抵抗の逆数は各抵抗の逆数の和で求められるため、1/30 + 1/20 = 2/60 + 3/60 = 5/60となり、この逆数をとると合成抵抗は12Ωになります。したがって、直列回路と並列回路の合成抵抗の比は 50：12 ＝ 25：6 となります。

群馬公立高校入試(2014)類似

熱量の計算

Q122 電熱線に6.0Vの電圧を加えたとき、1.5Aの電流が流れた。この電熱線に5分間電流を流し続けたときに発生する熱量は何Jか、求めなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

2700J

電熱線から発生する熱量（ジュール）は、「電圧(V)×電流(A)×時間(秒)」という式で算出される。この問題では時間が「5分」と指定されているため、秒単位に換算して300秒として計算する必要がある。したがって、6.0V × 1.5A × 300秒＝ 2700Jとなる。分を秒に直さずに計算するミスや、電力（9.0W）のみを答えるミスに注意が必要である。

埼玉公立高校入試(2017)類似

並列回路における電流の計算

Q123 10Ωの電熱線Aと20Ωの電熱線Bを並列につないだ回路において、回路全体（主回路）を流れる電流の性質について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

回路全体の電流は、電熱線Aを流れる電流と電熱線Bを流れる電流の合計に等しい

並列回路の各枝（この場合は電熱線AとB）に分かれて流れる電流の和は、枝分かれする前の主回路を流れる電流、および合流した後の主回路を流れる電流の大きさと一致します。これは電流が回路内で消えたり増えたりしないという原理に基づいています。一方で、全体の抵抗は各電熱線の抵抗の単純な和にはならず、それぞれの和よりも小さくなる点に注意が必要です。

岩手公立高校入試(2023)類似

モーターの回転原理と磁界の向き

Q124 モーターの回転する向きを、最初とは逆向きに変えたいと考えられます。そのための方法として適切な操作はどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流を流す向きを逆にする

モーターの回転方向は、電流の向きまたは磁界の向きのどちらか一方を逆にすることで反転します。磁石を強くしたり電流を大きくしたりする操作は、回転する力を強くして速度を上げる効果はありますが、回転する向きそのものを変えることはできません。

秋田公立高校入試(2019)類似

ブレーカーが作動する電流の範囲

Q125 家庭で100Vの電圧を使用しているとき、消費電力が950Wの電気ストーブ、1200Wのドライヤー、330Wの加湿器、160Wの照明器具をすべて同時に使用したとします。このとき、家庭内の分電盤に流れる合計の電流は何アンペアになりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

26.4アンペア

電力（W）は電圧（V）と電流（A）の積で表されるため、電流（A）は「消費電力（W）÷ 電圧（V）」の計算式で求めることができます。100Vの電圧で各器具を使用したときの電流は、電気ストーブが9.5A、ドライヤーが12.0A、加湿器が3.3A、照明器具が1.6Aとなります。これらをすべて合計すると、9.5 + 12.0 + 3.3 + 1.6 = 26.4Aとなります。分電盤のブレーカーはこの合計電流が制限値を超えたときに回路を遮断し、過電流による事故を防ぎます。

埼玉公立高校入試(2015)類似

水の温度上昇と加熱時間

Q126 電熱線に一定の電圧を加え、発生した熱がすべて水の温度上昇に使われると仮定したとき、水の温度上昇と加熱時間の間にはどのような関係が成り立ちますか。最も適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

水の温度上昇は加熱時間に比例する

電熱線から発生する熱量は「電力 × 時間」で表されるため、電力が一定であれば熱量は加熱時間に比例します。この熱がすべて水の温度上昇に使われる場合、水が受け取る熱量が多いほど温度の上昇幅も大きくなるため、加熱時間と温度上昇は比例の関係になります。

青森公立高校入試(2024)類似

電圧と電流の比例関係

Q127 電気回路において、一定の抵抗器に加える電圧の大きさを2倍、3倍に変えたとき、そこを流れる電流の大きさも2倍、3倍になるという決まりを何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

オームの法則

金属線などの抵抗器を流れる電流の強さは、その両端に加わる電圧の大きさに比例します。この重要な物理法則を、発見者の名前にちなんでオームの法則と呼びます。

岩手公立高校入試(2020)類似

電力量の算出

Q128 電流が一定時間にはたらいて消費したエネルギーの総量を表す名称と、その大きさを表す単位の組み合わせとして適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電力量（単位：ジュール）

電流が消費したエネルギーの総量は「電力量」と呼ばれます。この電力量を測定する際の標準的な単位には「ジュール（J）」が用いられます。1秒間あたりに消費されるエネルギーである「電力（単位：ワット）」と混同しないよう注意が必要です。

神奈川公立高校入試(2023)類似

磁界内の導線にはたらく力

Q129 磁界の中にある導線に電流を流したとき、電流と磁界の両方の向きに対して垂直な方向に力が発生します。この現象における「電流の向き」「磁界の向き」「力の向き」の関係を指し示す法則を何と呼びますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

フレミングの左手の法則

磁界内を通る電流が受ける力の向きを判断する際、左手の中指を電流の向き、人差し指を磁界の向きに合わせたとき、親指が指す方向が力の向きとなります。この3つの要素の相互関係を示したものをフレミングの左手の法則といいます。

神奈川公立高校入試(2025)類似

グラフを用いた抵抗値の比較

Q130 ある二つの抵抗器A、Bについて、加える電圧を変化させて流れる電流を測定しました。電圧を4.0Vにしたとき、抵抗器Aには200mAの電流が流れ、抵抗器Bには100mAの電流が流れました。オームの法則に基づいたとき、それぞれの抵抗器の電気抵抗の大きさの組み合わせとして正しいものを選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

抵抗器A：20Ω、抵抗器B：40Ω

オームの法則（電圧＝電流×電気抵抗）を利用して計算します。電流の単位をミリアンペア(mA)からアンペア(A)に換算すると、抵抗器Aは200mA＝0.2A、抵抗器Bは100mA＝0.1Aとなります。電気抵抗(Ω)＝電圧(V)÷電流(A)の式に当てはめると、抵抗器Aは4.0V÷0.2A＝20Ω、抵抗器Bは4.0V÷0.1A＝40Ωとなります。

群馬公立高校入試(2021)類似

並列回路の電流の極限

Q131 電熱線Pと電熱線Qを並列につないだ回路において、電熱線Qの抵抗を非常に大きくした場合の、電流の変化に関する説明として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電熱線Pを流れる電流は変化せず、回路全体の電流は減少して電熱線Pの電流値に近づく

並列回路において、各枝を流れる電流はそれぞれの抵抗値によって独立して決まります。一方の枝（電熱線Q）の抵抗を大きくすると、その枝を流れる電流は減少しますが、もう一方の枝（電熱線P）を流れる電流は、加わる電圧が変わらない限り変化しません。回路全体の電流は、それぞれの枝を流れる電流の合計であるため、片方の電流が限りなく0に近づけば、全体の電流はもう片方の枝を流れる一定の電流値とほぼ等しい状態になります。

群馬公立高校入試(2019)類似

並列回路における合成電力と発熱量

Q132 水の温度上昇を測定する実験において、まず電熱線Aのみで測定を行ったところ、時間の経過とともに一定の割合で温度が上昇しました。次に、電熱線Aに別の電熱線Bを並列につないで、同じ電圧を加えて測定を行いました。このとき、並列につないだときの結果を示すグラフ（破線X）は、電熱線Aのみのグラフと比較してどのような特徴を持つと考えられますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電熱線Aのみのときよりもグラフの傾きが急になり、より短時間で温度が上昇することを示す。

電熱線を並列につなぐと、回路全体の抵抗は個々の抵抗よりも小さくなり、回路全体に流れる電流は各電熱線に流れる電流の合計となります。これに伴い、回路全体の消費電力も各電熱線の消費電力の合計となり、単位時間あたりの発熱量が増加します。発熱量が増えると水の温度上昇のペースが速くなるため、温度変化を示すグラフの傾きは急になります。

福島公立高校入試(2024)類似

電流計の接続と端子の選択

Q133 電源装置、スイッチ、電熱線を用いた回路において、電熱線に流れる電流の大きさを電流計で測定します。このときの電流計の適切な接続方法と、電流の大きさが予想できない場合に最初に選択すべきマイナス端子の組み合わせとして正しいものはどれですか。なお、電流計には「5A」「500mA」「50mA」の3つのマイナス端子があるものとします。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電熱線に対して直列につなぎ、5Aのマイナス端子から使う

電流計は回路に流れる電流を直接測るために、測定したい場所に対して直列に接続します。また、流れる電流の大きさがわからない場合、小さな電流用の端子に大きな電流が流れると指針が振り切れて内部の機構が破損する恐れがあるため、最も大きな電流を測定できる端子から順に下げて確認していくのが鉄則です。

広島公立高校入試(2019)類似

電磁誘導が生じない条件

Q134 検流計をつないだコイルの中に、棒磁石のN極を差し込んだ状態で静止させました。このときの検流計の指針の様子として、正しいものはどれか選びなさい。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

針は中央の「0」を指したまま動かない

コイルを貫く磁力線の本数が変化するときにのみ、電磁誘導によって誘導電流が発生します。磁石をコイルの中で静止させている間は、磁界の変化が起こらないため、誘導電流は発生せず、検流計の針が振れることもありません。

高知公立高校入試(2019)類似

整流子の役割

Q135 モーターにおいて、整流子とブラシが果たしている役割として最も適切な説明はどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

コイルに流れる電流の向きを交互に変えることで、受ける力の向きを一定にし、連続して回転させる役割。

フレミングの左手の法則により、磁界の中で電流が受ける力の向きは「電流の向き」と「磁界の向き」で決まります。コイルが半回転すると、コイルの左右の辺が入れ替わるため、電流の向きを逆にしないと受ける力の向きが逆転して回転が止まってしまいます。整流子は電流の向きを変えることで、常に同じ回転方向に力が働く状態を維持しています。

群馬公立高校入試(2019)類似

電熱線の加熱回路図

Q136 電熱線、温度計、かき混ぜ棒を入れたコップの水に電流を流し、水の温度変化を記録する実験において、測定値の誤差を小さくし、正確なデータをとるために行う操作とその理由として適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

かき混ぜ棒で水を絶えずかき混ぜることで、水全体の温度を均一にする

液体を加熱する実験では、熱の伝わり方によって電熱線に近い部分と遠い部分で温度差が生じます。この温度のムラを防ぎ、水全体の平均的な温度変化を正確に測定するためには、かき混ぜ棒を用いて絶えず水を動かし、温度を一定に保つ必要があります。

北海道公立高校入試(2017)類似

並列接続と抵抗による電流制御

Q137 電源装置、電圧計、電流計、豆電球、LEDを用いた実験において、豆電球とLEDを並列につないだ回路を作成しました。このとき、並列接続を採用することで得られる利点と、回路の制御に関する記述として正しいものはどれか、次のうちから選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

一方の部品が故障して電流が流れなくなっても、もう一方の部品は消灯せずに点灯し続けることができる。

並列接続では、それぞれの電熱線や器具が電源に対して独立した通り道（枝）を形成しています。そのため、片方のフィラメントが切れるなどして電流が止まっても、他の枝の回路は閉じられたままであるため、影響を受けずに動作し続けることができます。これは家庭の照明や電化製品の配線にも応用されている並列接続の大きな利点です。

北海道公立高校入試(2017)類似

オームの法則による抵抗の算出

Q138 回路における電圧、電流、電気抵抗の間に成り立つ「オームの法則」の関係について述べたものとして、最も適切な説明を選択してください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

導体に流れる電流の大きさは、その導体の両端に加わる電圧の大きさに比例し、電気抵抗の大きさに反比例する。

オームの法則は、回路を流れる電流の強さが電圧に比例し、抵抗に反比例するという関係を示す物理法則です。電圧を一定とした場合、抵抗が2倍、3倍になると電流は1/2、1/3になります。また、抵抗を一定とした場合、電圧を2倍、3倍にすると電流も2倍、3倍になります。この関係を式に表すと「電流＝電圧 ÷ 抵抗」となります。

山形公立高校入試(2022)類似

磁界

Q139 非接触型ICカードの内部には、外周に沿って巻かれた四角いコイルとICチップが配置されています。このカードを、磁界を発生させているカードリーダーに近づけた際、コイルを貫く磁界が変化することによって電流が流れます。この現象を何といいますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電磁誘導

コイル内の磁界が変化することによって電圧が生じ、電流が流れる現象を電磁誘導と呼びます。このとき流れる電流を誘導電流といいます。

秋田公立高校入試(2019)類似

直列回路と並列回路の合成抵抗比

Q140 同じ2つの抵抗器を用いた「直列回路」と「並列回路」における、合成抵抗の性質について正しく述べたものはどれか選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

直列回路の合成抵抗は各抵抗の和になり、並列回路の合成抵抗はもとのどの抵抗よりも小さくなる。

直列回路では電流の通り道が1つに制限されるため、合成抵抗は各抵抗の単純な合計となり、必ずもとの抵抗のどれよりも大きくなります。これに対し、並列回路では電流の通り道が増える（枝分かれする）ため、回路全体として電流が流れやすくなり、合成抵抗はもとのどの抵抗器の抵抗値よりも小さくなるという原理があります。

岩手公立高校入試(2020)類似

電力量の算出

Q141 消費電力が0.5ワットの電子オルゴールを、1分30秒間鳴らし続けました。この電子オルゴールが消費した電力量を求めたものとして適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

45ジュール

電力量は「電力（W）× 時間（秒）」で求めることができます。このとき、時間の単位は「秒」で計算しなければならないため、1分30秒を90秒に換算します。したがって、0.5（W）× 90（秒）＝ 45（J）となります。時間を分のまま「1.5分」として計算しないよう注意が必要です。

宮城公立高校入試(2024)類似

電力量の算出

Q142 抵抗器aと抵抗器bを直列につないだ回路に、0.1Aの電流を5分間流し続けた。このとき、抵抗器bにかかる電圧が4Vであったとすると、抵抗器bで消費された電力量は何Jか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

120J

電力量（J）は、電圧（V）× 電流（A）× 時間（秒）の式で算出される。問題文において時間は5分間と指定されているため、秒単位に直すと 5 × 60 ＝ 300秒となる。抵抗器bにかかる電圧4V、流れる電流0.1A、時間300秒を順に掛け合わせると、4 × 0.1 × 300 ＝ 120J という結果が導き出される。

群馬公立高校入試(2024)類似

電流の大きさの算出

Q143 100Vの電源につないで使用する、消費電力が1200Wのヘアドライヤーがあります。このドライヤーを100Vのコンセントに接続して使用したとき、回路に流れる電流の大きさは何Aですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

12 A

電力（W）、電圧（V）、電流（A）の間には、「電力＝電圧 × 電流」という関係が成り立ちます。この式を変形すると「電流＝電力 ÷ 電圧」となるため、1200Wを100Vで割ることで、流れる電流は12Aであると求められます。

群馬公立高校入試(2016)類似

電気抵抗

Q144 金属線に流れる電流の強さが、金属線の両端に加わる電圧に比例するという法則を何といいますか。名称とその法則が成り立つときの電圧・電流・電気抵抗の関係について正しい説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

オームの法則：電気抵抗が一定のとき、電圧を2倍にすると電流も2倍になる。

電流が電圧に比例するという関係はオームの法則と呼ばれます。電気抵抗が一定であれば、電圧を大きくするほど電流もそれに比例して大きくなります。一方で、電圧が一定の場合、電気抵抗を2倍にすると電流は2分の1倍（反比例）の関係になるため、選択肢の吟味には注意が必要です。

群馬公立高校入試(2017)類似

オームの法則による長さの特定

Q145 均一な太さの金属線の長さを、電気的な測定によって特定する方法とその原理について説明したものとして、最も適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

金属線の抵抗は長さに比例するため、オームの法則を用いて抵抗値を求めれば、単位長さあたりの抵抗値から長さを逆算できる。

抵抗と長さの比例という物理的性質を利用する。まずオームの法則を用いて、測定された電圧と電流の値からその区間の抵抗値を算出する。金属線の材質と太さが一定であれば、抵抗値は長さに正比例するため、基準となる1cmあたりの抵抗値がわかっていれば、全体の抵抗値をその値で割ることで未知の長さを導き出すことが可能である。

秋田公立高校入試(2018)類似

電磁誘導による発電原理

Q146 プラスチックコップの底にコイルを貼り付け、その近くに磁石を固定した装置があります。コップに向かって声を出すと、コップとともにコイルが振動し、コイルを貫く磁界が変化することで電流が流れます。このように、コイル内部の磁界が変化することによって電圧が生じ、電流が流れる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電磁誘導

コイルと磁石を相対的に動かすことで、コイルを貫く磁束（磁力線の束）が変化し、その変化を打ち消す方向に起電力が発生します。この物理現象は電磁誘導と呼ばれ、発電機やマイクなどの仕組みに応用されています。今回のケースでは声の振動が原因となってこの現象が引き起こされています。

岩手公立高校入試(2020)類似

電力量の算出

Q147 ある実験において、回路に3ボルトの電圧を加え、0.2アンペアの電流を100秒間流し続けました。このとき電流が消費した電力量は何ジュールですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

60ジュール

電力量は「電圧（V）× 電流（A）× 時間（秒）」という式で算出されます。与えられた数値を代入すると、3（V）× 0.2（A）× 100（秒）＝ 60（J）となります。電圧と電流の値を足してしまう計算ミスや、時間の掛け忘れに注意して算出する必要があります。

埼玉公立高校入試(2025)類似

地球の磁界と磁力線の密度

Q148 地球を巨大な磁石に見立てたとき、地球の磁界の強さと場所の関係について説明したものとして正しいものを選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁力線が密集している北極付近の方が、赤道付近よりも磁界が強い

磁界の強さは磁力線の密集度合い（密度）によって決まります。磁力線が密集している場所ほど磁界は強く、間隔が広い場所ほど磁界は弱くなります。地球の磁力線は北極付近や南極付近といった極地で密集しており、赤道付近では磁力線の間隔が広くなっているため、北極付近の方が赤道付近よりも磁界が強くなります。

群馬公立高校入試(2021)類似

電気抵抗の比較

Q149 電熱線Pに5.0Vの電圧を加えたときに1.0Aの電流が流れ、電熱線Qに4.0Vの電圧を加えたときに0.2Aの電流が流れるとき、電熱線Pの電気抵抗と電熱線Qの電気抵抗の大きさの関係について説明したものとして、正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電熱線Qの電気抵抗は、電熱線Pの電気抵抗の4倍の大きさである

オームの法則を用いてそれぞれの抵抗を算出すると、電熱線Pは 5.0V ÷ 1.0A ＝ 5.0Ω、電熱線Qは 4.0V ÷ 0.2A ＝ 20.0Ωとなります。これらの値を比較すると、20.0 ÷ 5.0 ＝ 4 となり、電熱線Qの抵抗は電熱線Pの4倍であることがわかります。電気抵抗が大きいほど、同じ電圧を加えたときに流れる電流は小さくなります。

秋田公立高校入試(2025)類似

誘導電流

Q150 コイルの内部を貫く磁界を変化させたときに、コイルに電圧が生じて電流が流れる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電磁誘導

コイルの中の磁界が変化すると、その変化を打ち消すような磁界をつくろうとしてコイルに電圧が生じます。この現象を電磁誘導と呼び、このとき流れる電流を誘導電流といいます。

埼玉公立高校入試(2014)類似

真空放電と電子

Q151 クルックス管の－極から＋極に向かって流れる電子の性質を調べるため、電子の通り道の上下に電圧をかけた電極板を設置したところ、電子の流れはプラス極側に曲がりました。この結果から、電子についてどのようなことが言えますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電子はマイナスの電気を帯びているため、プラスの電極に引き寄せられる

電気には、異なる符号（プラスとマイナス）の間で引き付け合う力が働くという性質があります。真空放電によって飛び出した電子がプラス極側に曲がったという事実は、電子自身がマイナスの電気を帯びていることを示しています。同様に、磁石を近づけた場合も電流が磁界から受ける力と同じ原理で進路が曲がります。

宮城公立高校入試(2021)類似

不導体

Q152 電気をほとんど通さない物質は、導体（良導体）に対して別の名称で何と呼ばれますか。適切な用語を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

絶縁体

電気をよく通す物質を導体と呼ぶのに対し、電気をほとんど通さない物質は不導体、または絶縁体と呼ばれます。不導体の代表的な例には、ゴム、ガラス、ポリ塩化ビニルなどのプラスチック類があります。

岩手公立高校入試(2019)類似

磁界の変化と電磁誘導

Q153 鉄の芯を共有する2つの独立したコイルがあり、一方のコイルに流れる電流を変化させて、もう一方のコイルに誘導電流を発生させる実験を行います。一方のコイルに一定の電流が流れているにもかかわらず、もう一方のコイルに誘導電流が流れない理由として、最も適切な説明を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

コイル内部を通る磁力線の本数が変化していないから

電磁誘導の原理は、コイルを貫く磁力線の変化を打ち消そうとする反応にあります。一方のコイルに流れる電流が一定である場合、そこから発生してもう一方のコイルを貫く磁界の強さも一定（定常状態）となります。磁力線の本数に増減がない限り、電圧は誘起されないため、誘導電流は流れません。

北海道公立高校入試(2017)類似

オームの法則による抵抗の算出

Q154 直流電源装置、LED、電流計を直列につなぎ、そのLEDに対して電圧計を並列に接続した回路があります。この回路において、電圧計が3.0Vを示し、電流計が20mAを示したとき、オームの法則を用いて算出されるLEDの電気抵抗は何Ωですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

150Ω

オームの法則に従い、電気抵抗（Ω）は電圧（V）を電流（A）で割ることで算出できます。計算の際、電流の単位をミリアンペア（mA）からアンペア（A）に換算する必要があり、20mAは0.02Aとなります。したがって、3.0V ÷ 0.02A を計算すると150Ωとなります。電圧と電流を掛け合わせたり、単位換算を忘れて3.0 ÷ 20を計算したりしないよう注意が必要です。

栃木公立高校入試(2022)類似

直列回路の電圧とオームの法則

Q155 電源装置に10Ωの抵抗器と、抵抗の大きさがわからない未知の抵抗器を直列に接続した回路において、電源電圧を5.0Vに設定したところ、回路全体に0.20Aの電流が流れました。このとき、未知の抵抗器の抵抗値は何Ωですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

15Ω

直列回路において、回路全体の抵抗はオームの法則（電圧÷電流）により、5.0V ÷ 0.20A ＝ 25Ωと求められます。直列回路の全体の抵抗は各抵抗の和に等しいため、25Ωから既知の抵抗器の10Ωを引いた15Ωが未知の抵抗器の抵抗値となります。また、10Ωの抵抗器にかかる電圧を（10Ω × 0.20A ＝ 2.0V）と求め、全体の電圧5.0Vから引いた残りの3.0Vが未知の抵抗器にかかると考えて、（3.0V ÷ 0.20A ＝ 15Ω）と導き出すことも可能です。

千葉公立高校入試(2017)類似

時間と上昇温度の比例関係

Q156 電熱線に一定の電流を流し、水を温める実験を行いました。この実験結果を、横軸に「電流を流した時間」、縦軸に「水の上昇温度」をとってグラフに表した場合、どのような形になりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

原点を通る直線のグラフ

加熱時間と水の上昇温度は互いに比例の関係にあります。数学において、一方が2倍、3倍になるともう一方も2倍、3倍になる関係をグラフで表すと、原点（0,0）を通る直線となります。

新潟公立高校入試(2019)類似

消費電力の合計

Q157 電気器具などが、一定の時間内に消費する電気エネルギーの大きさを表す量と、その単位の組み合わせとして適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

電力（単位：W）

電気エネルギーが光や熱、音などに変わる際、1秒あたりのエネルギーの大きさを表す量を電力といいます。これにはW（ワット）という単位が使われます。電力量は消費したエネルギーの総量を指し、電圧は電流を流そうとするはたらき、電流は電気の流れそのものを指すため、定義が異なります。

山形公立高校入試(2020)類似

導体

Q158 金属のように電気抵抗が非常に小さく、電流が極めて流れやすい性質を持つ物質を何と呼ぶか、最も適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

導体

金属などの物質は、内部に電流を運ぶ役割を持つ粒子が自由に動き回れる状態にあるため、電気抵抗が非常に小さくなる。このような電流を流しやすい物質を導体と呼ぶ。対照的に、ゴムやガラスのように電気抵抗が大きく電流をほとんど通さない物質は不導体（または絶縁体）と呼ばれる。

埼玉公立高校入試(2019)類似

電力と電力量

Q159 消費電力が5Wの小型電球を、11秒間連続して点灯させました。このときに消費された電力量として、正しい数値と単位の組み合わせを選んでください。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

55J

電力量（J）は、電力（W）に使用した時間（s）を掛けることで算出されます。この問題では、5W × 11s ＝ 55J となります。選択肢にある「秒」は時間の単位であり、エネルギーの総量を示す電力量の単位としては適切ではありません。また、11Jは電力の値をそのまま電力量として誤認した場合の数値です。

岩手公立高校入試(2016)類似

電流計と電圧計の接続方法

Q160 抵抗20Ωの電熱線Xと抵抗50Ωの電熱線Yを並列につないだ回路において、並列部分に加わる電圧と、回路全体を流れる電流の大きさを同時に正しく測定するための、電圧計と電流計のつなぎ方として適切なものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電圧計を並列部分に対して並列につなぎ、電流計を電源から枝分かれする前の導線に直列につなぐ。

電圧計は電圧を測定したい部分に対して並列に、電流計は電流を測定したい道筋に対して直列に接続するのが原則です。回路全体の電圧を測る場合は並列回路の両端を挟むように電圧計を配置し、回路全体の電流を測る場合は電流が枝分かれする前、あるいは合流した後の幹となる部分に電流計を配置する必要があります。

秋田公立高校入試(2018)類似

並列回路の回路図

Q161 風力発電のモデルとして、羽根がついたモーターと発光ダイオードを導線で結び、モーターが発電した電気で発光ダイオードを点灯させる仕組みを作ります。このとき、モーターと発光ダイオードを一つの電源に対して枝分かれさせ、それぞれが独立した経路になるように接続した回路の名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

並列回路

電流の通り道が途中で枝分かれしている回路を並列回路と呼びます。この構成では、それぞれの負荷（モーターや発光ダイオード）が独立した経路で電源と結ばれるため、一方の経路が断たれてももう一方は動作を続けることができます。これに対し、一本の道筋でつながっているものは直列回路と呼ばれます。

北海道公立高校入試(2022)類似

回路の接続構成と豆電球の明るさ

Q162 1つの豆電球に、同じ抵抗値を持つ2つの電熱線a、bを組み合わせて接続します。「電熱線aとbを並列につないだユニット」を豆電球と直列に接続した回路と、「電熱線aとbを直列につないだユニット」を豆電球と直列に接続した回路を比較したとき、豆電球がより明るく光る条件とその理由を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電熱線aとbを並列につないだときの方が明るい。並列につなぐとユニット部分の合成抵抗が小さくなり、回路全体に流れる電流が大きくなるから。

複数の抵抗を並列につなぐと、その部分の合成抵抗は各抵抗の最小値よりもさらに小さくなります。一方、直列につなぐと合成抵抗は各抵抗の合計となり大きくなります。豆電球と直列関係にある抵抗部分（ユニット）の合成抵抗が小さい「並列接続」の場合、回路全体の合成抵抗も小さくなるため、電源から流れ出る電流が大きくなり、結果として豆電球はより明るく点灯します。

山形公立高校入試(2020)類似

電子の移動方向

Q163 回路を流れる電流の正体である粒子と、その移動の向きについて正しく説明しているものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

電子という負の電気をもった粒子が、マイナス極からプラス極へ向かって移動する。

金属などの導線の中では、負の電気をもった電子が移動することで電流が生じています。電子はマイナスの電気を帯びているため、電源のマイナス極側から反発して離れ、プラス極側へと引き寄せられるように移動します。電流の向きは歴史的な約束事として「プラス極からマイナス極」と決められているため、実際の電子の動きは電流の向きとは逆になります。

沖縄公立高校入試(2020)類似

電力量と消費電力の関係

Q164 電気器具に電流を流したときに、光や熱、音などとして消費されるエネルギーの総量を何というか。この値は、一定時間あたりに消費されるエネルギーを示す「消費電力」と、その電気器具の「使用時間」の積によって求められる。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

電力量

電気器具が一定時間にはたらく能力の大きさを消費電力（単位：W）と呼ぶのに対し、実際に消費されたエネルギーの全体量を電力量と呼ぶ。電力量は「消費電力 × 使用時間」という式で表され、単位にはジュール（J）やワット時（Wh）が使われる。電流の強さや電圧の大きさ、電気抵抗は回路の状態や器具の性質を示す数値であり、消費されたエネルギーの総量を示すものではない。

群馬公立高校入試(2015)類似

交流電流

Q165 交流の電流における「向き」と「強さ」の変化について正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流の向きと強さの両方が周期的に変化する

交流電流の定義は、電流の向きと強さが一定の周期で変化することです。磁石やコイルを一定の速さで回転させることで、流れる方向が入れ替わり、さらに電流の大きさも波のように強弱を繰り返しながら変化するという特徴があります。

岩手公立高校入試(2024)類似

電流計と電圧計の接続方法

Q166 電流計と電圧計を回路に接続する際、電流計を測定したい部分に対して直列に、電圧計を並列に接続しなければならない理由として、計器の内部抵抗の性質から説明したものとして正しいものはどれか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流計は内部抵抗が非常に小さいため直列につなぎ、電圧計は内部抵抗が非常に大きいため並列につなぐ

電流計は回路全体の抵抗値を大きく変えずに電流を測定するため、内部抵抗が極めて小さく設計されています。これを並列につなぐと大きな電流が流れ込み故障の原因となります。一方、電圧計は測定箇所の電流を奪わずに電圧を測るため、内部抵抗が極めて大きく設計されています。これを直列につなぐと、回路全体に電流がほとんど流れなくなってしまいます。

秋田公立高校入試(2018)類似

電気抵抗の算出

Q167 電熱器の「電流の流れにくさ」を表す電気抵抗について、消費電力（W）と電圧（V）の値が分かっているとき、電気抵抗（Ω）を求めるための正しい手順はどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電力を電圧で割って電流を求め、そのあとに電圧を電流で割る。

電気抵抗を求めるには、オームの法則により「電圧」と「電流」の値が必要です。問題文には電力と電圧が与えられているため、まず電力（W）÷ 電圧（V）の計算によって電流（A）を導き出します。その後、オームの法則の変形式である抵抗（Ω）＝電圧（V）÷ 電流（A）に当てはめることで、数値を算出することができます。

秋田公立高校入試(2019)類似

直列回路における電圧測定

Q168 点Eから抵抗器L、点D、抵抗器K、点Cへと電流が流れる直列回路において、点Dと点Cの間にある抵抗器Kの電圧を正しく測定する手順として適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

回路を一度切り離し、抵抗器Kと電圧計が枝分かれしてつながるよう並列に接続し、正端子を点D側にする。

電圧を測定する際は、測定対象の区間をまたぐように電圧計を並列接続します。電流は電位の高い方から低い方へ流れるため、点Dから点Cへ電流が流れている場合、点Dの方が電位が高くなります。電圧計の正端子は電位の高い方に接続するという決まりがあるため、点D側に正端子を、点C側に負端子を接続します。実験の手順としては、まず回路の構成を確認し、適切に枝分かれ（並列）を作る必要があります。

岩手公立高校入試(2018)類似

抵抗の変化による電流と発熱量の関係

Q169 電気器具を、より大きな電力を消費するものに交換した際、回路全体で起こる変化と温度上昇の関係について述べた文として、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

器具の抵抗が小さくなることで流れる電流が増え、発熱量が多くなるため、温度が上昇しやすくなる

電力（W）は電圧（V）と電流（A）の積で表されます。家庭用の電源のように電圧が一定である場合、より大きな電力の器具は、より多くの電流を流す必要があります。そのためには器具の抵抗値を小さくしなければなりません。電流が大きくなると、電気エネルギーが熱エネルギーに変わる量（発熱量）が増えるため、結果として周囲の温度上昇がより顕著になります。

秋田公立高校入試(2025)類似

磁力の強さと誘導電流の関係

Q170 コイルに磁石を近づけたり遠ざけたりしたときに電圧が生じ、コイルに電流が流れる現象を何といいますか。また、そのとき流れる電流を何といいますか。正しい組み合わせを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

現象：電磁誘導、電流：誘導電流

磁界の変化によってコイルに電圧が生じる現象を電磁誘導と呼び、その際に流れる電流を誘導電流といいます。これは発電機の原理などにも応用されている重要な物理現象です。

北海道公立高校入試(2015)類似

真空放電

Q171 ガラス管の中の空気を抜いて気圧を非常に低くした空間に、高い電圧を加えたときに電流が流れる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

真空放電

通常、空気は電気を通しにくい物質ですが、真空ポンプなどを用いて容器内の空気を排出し、気圧を極めて低くした状態で高い電圧をかけると、空間を移動するように電流が流れるようになります。この現象を真空放電と呼び、蛍光灯の仕組みなどにも応用されています。

秋田公立高校入試(2021)類似

電磁誘導

Q172 コイルの内部の磁界が変化したときに、コイルに電流を流そうとする電圧が生じ、電流が流れる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電磁誘導

コイルを貫く磁力線の数、つまり磁界が変化することによって電圧が発生する現象を電磁誘導と呼びます。このとき流れる電流は誘導電流と呼ばれ、発電機や非接触型のICカードなど、日常生活の多くの技術に応用されています。

山形公立高校入試(2020)類似

導体

Q173 回路における物質の電気抵抗と電流の関係について、導体の性質に基づいた説明として最も適切なものを選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

導体は電気抵抗が小さいため、同じ電圧を加えたとき、不導体に比べて大きな電流が流れる。

電気抵抗とは電流の通りにくさを表す数値であり、この値が小さいほど電流は流れやすくなる。導体は金属などのように電気抵抗が極めて小さい物質を指すため、一定の電圧をかけた回路において、不導体（絶縁体）よりもはるかに多くの電流を通すことができる性質を持っている。

岩手公立高校入試(2019)類似

コイルのまわりの磁界

Q174 電流を流したコイルの周囲に発生する、磁石の力がはたらく空間を何というか。また、コイルを流れる電流の向きを逆にすると、その向きはどうなるか、適切な組み合わせを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁界といい、向きは逆になる

電流が流れるとその周囲には磁石の力がはたらく空間である磁界が発生する。磁界の向きは電流が流れる向きによって決まっており、右ねじの法則（または右手の法則）に従うため、電流の向きを逆にすると磁界の向きも反対になる。

宮城公立高校入試(2024)類似

電気抵抗と電流の流れやすさ

Q175 電熱線ａに1Vの電圧を加えたときに0.1Aの電流が流れ、電熱線ｂに2Vの電圧を加えたときに0.05Aの電流が流れたとします。電熱線ｂの電気抵抗は、電熱線ａの電気抵抗の何倍ですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

4倍

オームの法則（抵抗＝電圧÷電流）を適用すると、電熱線ａの抵抗は 1V ÷ 0.1A ＝ 10Ω、電熱線ｂの抵抗は 2V ÷ 0.05A ＝ 40Ω となります。したがって、電熱線ｂの抵抗は電熱線ａの 40 ÷ 10 ＝ 4倍であることが計算できます。

群馬公立高校入試(2015)類似

電磁誘導

Q176 コイルの内部を貫く磁界が変化することによって、コイルに電圧が生じ、電流が流れる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電磁誘導

磁界の変化によって電圧が生じる現象は電磁誘導と呼ばれます。電流が磁界を作る「電流の磁気作用」や、物体をこすり合わせた際に生じる「摩擦帯電」とは異なる現象です。このとき流れる電流は誘導電流と呼ばれます。

埼玉公立高校入試(2025)類似

地球の磁界と磁力線の密度

Q177 地球は1つの巨大な磁石のような性質を持っており、その周囲には磁界が生じています。この磁界の向きや強さを表すために、方位磁針のN極が指す向きをつないで描いた曲線の名称として正しいものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁力線

地球が持つ磁石のような性質によって生じる磁界の様子を視覚的に表した線を磁力線と呼びます。磁力線は方位磁針のN極が指す向きを順につないだもので、磁石のN極（地球では南半球側）から出てS極（地球では北半球側）へ向かうように描かれます。

埼玉公立高校入試(2014)類似

真空放電と電子

Q178 気圧を非常に低くしたガラス管に高い電圧をかけると、－極から＋極に向かって、電流とは逆向きに「マイナスの電気を帯びた粒子」の流れが生じます。この現象を真空放電と呼びますが、このとき放電管内を移動している粒子の名称として適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電子

クルックス管などの内部を真空に近い状態にして電圧をかけると、－極から＋極へ向かって非常に小さな粒子が飛び出す真空放電という現象が起こります。この粒子の正体はマイナスの電気を帯びた「電子」であり、この流れを陰極線（電子線）とも呼びます。

埼玉公立高校入試(2015)類似

電力と発熱量の関係

Q179 電熱線に電流を流したとき、発生する熱量と電力、および電流を流した時間の関係について正しく述べたものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

発生する熱量は電力および電流を流した時間のどちらにも比例する

電熱線から発生する熱量（J）は、電力（W）と電流を流した時間（秒）の積によって求められます。このため、熱量は電力と時間のどちらの値に対しても正比例の関係にあります。電力が大きいほど、また電流を流す時間が長いほど、発生する熱量は大きくなります。

千葉公立高校入試(2017)類似

発熱量の算出

Q180 発泡ポリスチレンのコップに入れた水に電熱線を浸し、電圧計、電流計、電源装置を接続して電流を流す実験を行う。電源の電圧を6.0Vに設定したところ、1.5Aの電流が流れた。この状態で5分間電流を流し続けたとき、電熱線から発生した発熱量は何J（ジュール）か。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

2700J

発熱量（J）を求める公式「電圧(V) × 電流(A) × 時間(秒)」を適用する。時間は分ではなく秒に換算する必要があるため、5分は300秒（5 × 60）となる。したがって、6.0(V) × 1.5(A) × 300(秒) ＝ 2700(J)となる。

秋田公立高校入試(2021)類似

誘導電流の向きが変わる条件

Q181 検流計につないだコイルに対して、棒磁石のN極を上から近づけたところ、検流計の針が右側に振れました。次に、同じコイルに対して棒磁石のS極を上から近づけたとき、検流計の針の振れ方はどのようになると考えられますか。最も適切なものを選びなさい。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

針は左側に振れる

誘導電流の向きは、コイル内の磁界の変化によって決まります。磁石を動かす向きを固定したまま磁石の極の変更を行うと、コイルを貫く磁界の変化が逆になるため、流れる電流の向きも逆転します。したがって、N極を近づけて右に振れた場合、S極を近づけると針は反対の左側に振れます。

岩手公立高校入試(2021)類似

電気回路における電流の合計

Q182 エアコン（消費電力1200W、電圧200V）、電磁調理器（消費電力2300W、電圧100V）、ドライヤー（消費電力600W、電圧100V）の3つの電化製品を家庭で同時に使用したとき、回路全体に流れる合計の電流は何アンペアになりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

35アンペア

電化製品に流れる電流は「消費電力（W）÷ 電圧（V）」という式で求めることができます。それぞれの製品に流れる電流を計算すると、エアコンは1200 ÷ 200 ＝ 6アンペア、電磁調理器は2300 ÷ 100 ＝ 23アンペア、ドライヤーは600 ÷ 100 ＝ 6アンペアとなります。これらは並列につなげられているため、回路全体に流れる合計電流は各電流の和となり、6 ＋ 23 ＋ 6 ＝ 35アンペアとなります。

秋田公立高校入試(2019)類似

並列回路の電圧

Q183 家庭内の電気配線は、複数の電化製品を同時に、かつ独立して使用できるように並列回路となっている。ドライヤーやテレビなどの家電をコンセントに差し込んで使用する際、それぞれの家電に加わる電圧について説明したものとして適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

どの電化製品にも、電源と同じ一定の大きさの電圧が加わる

家庭用コンセントは並列につながれているため、どの差し込み口に電化製品をつないでも、電源と同じ電圧（日本では通常100V）が加わるようになっている。並列回路の特性により、ある家電のスイッチを切っても他の家電に加わる電圧は変化せず、安定して電化製品を使用することができる。

北海道公立高校入試(2019)類似

電流が磁界から受ける力

Q184 磁界の中に置かれた導線に電流を流すと力が働く原理を利用し、電気エネルギーを連続的な回転運動へと変換する装置として最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

モーター（電動機）

電流が磁界から受ける力を利用して回転させる装置はモーターです。これに対し、磁界を変化させることで電流を取り出す現象は電磁誘導と呼ばれ、発電機などに利用されています。この２つの原理は混同しやすいため、エネルギーの変換方向で区別することが重要です。

新潟公立高校入試(2019)類似

発生する熱量の合計

Q185 電熱線bと電熱線dを並列につないだ回路において、電圧計が3.0V、回路全体の電流を示す電流計が300mAを示しているとき、400秒間に回路全体で発生する熱量の合計は何J（ジュール）になりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

360J

電熱線から発生する熱量は、電力（W）に電流を流した時間（s）を掛けることで算出できます。まず、この回路の電力は、電圧（V）×電流（A）の式より、3.0V × 0.3A = 0.9Wとなります。この電力に、電流を流した時間である400秒を掛けることで、0.9W × 400s = 360Jが導き出されます。単位の変換（300mA＝0.3A）を忘れないことが計算のポイントです。

宮城公立高校入試(2024)類似

放電

Q186 蓄えられていた電気が、空間を移動したり一瞬で流れ出したりする現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

放電

電気が空気中などの本来は流れにくい空間を移動したり、蓄えられていたものが一瞬で放出されたりする現象を放電と呼ぶ。自然界における雷は、雲にたまった電気が地上や他の雲に向かって空間を移動する大規模な放電現象である。

秋田公立高校入試(2019)類似

オームの法則による電流計算

Q187 ある抵抗器に加える電圧を一定の割合で変化させ、流れる電流の変化を調べる実験を行いました。抵抗器の抵抗値を変えずに、電圧を3.0Vから6.0Vへと2倍にしたとき、流れる電流の大きさはどう変化しますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

2倍になる

オームの法則に基づくと、電気抵抗が一定である場合、流れる電流は加わる電圧に比例します。したがって、電圧を2倍に大きくすれば、それに対応して流れる電流も2倍の大きさになります。

青森公立高校入試(2024)類似

電力量と時間の関係

Q188 電熱線を用いて水を温める実験において、電熱線が発生させる電力量を一定に保つための条件を考えます。使用する電熱線を、消費電力が3Wのものから9Wのものに取り替えて、発生する電力量（ジュール）を前の実験と同じ値にしたい場合、電流を流す時間をどのように調整すべきですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流を流す時間を3分の1にする

電力量は「電力 × 時間」という式で表されます。発生させる電力量を一定にするという条件では、電力と時間は反比例の関係になります。電力が3Wから9Wへと3倍に増加した場合、同じ電力量を得るために必要な時間は、元の時間の3分の1に短縮する必要があります。これにより、積としての電力量が一定に保たれます。

埼玉公立高校入試(2018)類似

整流子とブラシの役割

Q189 直流モーターにおいて、回転するコイルの軸に取り付けられた半円形の金属板と、その金属板に接して外部の直流電源から電流を供給するための部品の名称の組み合わせとして正しいものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

整流子とブラシ

回転するコイルの軸に固定された半円形の金属板は「整流子」と呼ばれ、その整流子に外側から触れて電気を送り込む部品は「ブラシ」と呼ばれます。この2つが接触しながら回転することで、外部の電源から回転体へ電気を伝える構造になっています。

神奈川公立高校入試(2025)類似

グラフを用いた抵抗値の比較

Q190 横軸に電圧、縦軸に電流をとって、二つの抵抗器の性質をグラフに表したところ、どちらも原点を通る直線になりました。このとき、一方の直線の傾きがもう一方よりも急であった場合、その傾きが急な方の抵抗器の性質について説明したものとして正しいものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

同じ電圧を加えたときに流れる電流が大きいため、電気抵抗は小さい

横軸に電圧、縦軸に電流をとったグラフにおいて、傾きが急であることは「わずかな電圧の変化に対して、流れる電流の変化が大きい」ことを意味します。オームの法則によれば、電圧が一定のとき、流れる電流が大きいほど電気抵抗の値は小さくなるため、グラフの傾きが急なほど電気抵抗は小さいと判断できます。

群馬公立高校入試(2018)類似

真空放電

Q191 真空放電管を用いた実験において、容器内部の空気を真空ポンプで少しずつ抜いていき、内部が低圧の状態になったときに観察される現象の説明として正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

気圧が下がるにつれて電流が流れやすくなり、光が放出される

気圧が下がると、電流の運び手となる電子が空気中の分子と衝突する回数が減るため、電流が流れやすい状態になります。その結果、空間に電流が流れるとともに、光が放出されるようになります。これは磁界の変化による電磁誘導や、摩擦などによる静電気の蓄積とは異なる原理によるものです。

秋田公立高校入試(2019)類似

オームの法則による電流計算

Q192 電気抵抗が30Ωである抵抗器Kと、電圧が3.0Vの電源を導線で直接つないだ回路があります。このとき、回路を流れる電流の大きさは何Aですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

0.1A

オームの法則を利用して電流を求めるには、「電圧÷抵抗」の計算を行います。今回のケースでは、電源電圧の3.0Vを抵抗器の抵抗値30Ωで割ることで、電流が0.1Aであると導き出せます。

群馬公立高校入試(2023)類似

磁力線

Q193 磁石のまわりにある、磁石による力がはたらく空間を磁界といいます。この磁界の様子を視覚的に表すために、磁石のN極から出てS極に入る向きに引いた曲線を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁力線

磁石のまわりにある磁力がはたらく空間（磁界）をわかりやすく示した線を磁力線と呼びます。磁力線は便宜上の線ですが、方位磁針のN極が指す向きを順につなぐことで描くことができ、必ずN極から出てS極へ入る向きに設定されています。

北海道公立高校入試(2014)類似

電気用図記号

Q194 回路図において乾電池の記号を用いる際、2本の平行な線のうち「長い方の線」と「短い方の線」は、それぞれ乾電池のどの極に対応していますか。正しい組み合わせを選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

長い線が＋極、短い線が－極

乾電池を表す電気用図記号には極性の向きが定められており、長い方の線が＋（プラス）極、短い方の線が－（マイナス）極を表すと世界共通で決まっています。電流は＋極から－極に向かって流れるため、回路図上で電流の向きを判断する際の重要な手がかりとなります。

青森公立高校入試(2023)類似

誘導電流

Q195 検流計をつないだコイルの内部で磁石を動かし、誘導電流を発生させる実験を行います。このとき、検流計の針の振れをより大きくし、強い電流を流すための方法として最も適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁石を動かす速さを速くする

誘導電流の大きさは、単位時間あたりの磁界の変化量に比例します。磁石を速く動かすほど、コイル内の磁界が急激に変化するため、生じる電圧が大きくなり、強い誘導電流が流れます。また、磁石の磁力を強くしたり、コイルの巻き数を多くしたりすることでも電流を強くすることができます。

群馬公立高校入試(2015)類似

誘導電流

Q196 コイルと検流計をつないだ回路において、磁石のN極をコイルの上部から素早く近づけたところ、検流計の針が右側に振れました。次に、同じ磁石のN極をコイルの中から上部へ遠ざける操作を行った場合、検流計の針の動きはどうなりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

左側に振れる

電磁誘導によって発生する誘導電流の向きは、磁石の移動の向きを逆にしたり、磁石の極（N極とS極）を逆にしたりすると、反対になります。N極を近づけたときに針が右に振れたのであれば、その逆の動作である「N極を遠ざける」操作をしたときは、電流の向きが逆転するため、検流計の針は左側に振れます。

秋田公立高校入試(2021)類似

電磁誘導

Q197 電池を内蔵していないICカードを読み取り機にかざした際、カード内部で通信のための電流が流れる理由として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

読み取り機が発生させる磁界の変化によって、カード内のコイルに電流が流れるため。

読み取り機から発生している磁界の中にICカードが入ると、カード内部のコイルを貫く磁石の力（磁界）が変化します。この磁界の変化によって電磁誘導が起こり、電池がなくてもカード内部の回路を動かすための電流を発生させることができます。

山形公立高校入試(2022)類似

磁界

Q198 磁石や電流のまわりにある、磁力がはたらいている空間のことを何といいますか。最も適切な用語を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁界

磁石の磁力や電流による力が及ぶ空間のことを磁界、あるいは磁場と呼びます。非接触型ICカードなどの通信技術において、エネルギーを伝える重要な媒体となります。

北海道公立高校入試(2022)類似

回路の接続構成と豆電球の明るさ

Q199 電源に豆電球1個を接続した回路に、さらにもう1つの電熱線を直列に追加してつなぎ変えたとき、豆電球の明るさと回路の状態について述べたものとして正しいものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

豆電球は暗くなる。電熱線を直列に追加したことで回路全体の合成抵抗が大きくなり、流れる電流が小さくなるため。

回路に抵抗（電熱線）を直列に加えると、回路全体の合成抵抗はそれぞれの抵抗の和となり、元の状態よりも大きくなります。オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）により、電圧が一定であれば抵抗が大きくなるほど流れる電流は小さくなります。豆電球の明るさは流れる電流の大きさに比例するため、電流が小さくなると豆電球は暗く点灯します。

埼玉公立高校入試(2025)類似

南半球における磁針の伏角

Q200 南半球で磁針の北極が水平面よりも上側に傾く理由を、磁力線の向きに着目して説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

南半球では、磁力線が地面から空に向かって斜め上方に突き抜ける向きになっているから

磁石の性質として、北極は磁力線が向かう先を指します。地球の磁力線は、地理的な南極付近（南磁極）から出て、地理的な北極付近（北磁極）へと向かっています。したがって南半球の地点では、磁力線は地中から空へと斜め上向きに出る方向となり、磁針の北極もその向きに従って上方に傾くことになります。日本のような北半球では、逆に磁力線が空から地面に向かって斜め下方に進むため、北極側が下に傾きます。

群馬公立高校入試(2019)類似

電流を流した時間と水の上昇温度の関係

Q201 断熱容器に入れた一定量の水に電熱線を沈め、電圧を一定に保って電流を流し続ける実験を行いました。このとき、電流を流した時間と、水の「上昇温度」の間にはどのような関係が成立しますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

上昇温度は電流を流した時間に比例する

電熱線から発生する熱量は、電力（ワット）と電流を流した時間（秒）の積で決まります。電圧が一定であれば電力も一定となるため、発生する熱量は時間に正比例します。水が受け取る熱量が多いほど温度は上がるため、水の上昇温度も電流を流した時間に比例することになります。

群馬公立高校入試(2018)類似

真空放電

Q202 ガラス管の中の空気を抜いて気圧を非常に低くし、そこに大きな電圧を加えたときに、空間を電流が流れて光を放出する現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

真空放電

空気は通常、電気を通しにくい物質ですが、容器内の気圧を低くして（空気を抜いて）大きな電圧を加えると、空間を電流が流れるようになります。この現象を真空放電と呼びます。選択肢にある電磁誘導は磁界の変化によって電流が生じる現象であり、静電気は物体に電気がたまる現象を指します。

岩手公立高校入試(2016)類似

直列・並列接続による合成抵抗の調整

Q203 抵抗器のつなぎ方と合成抵抗の関係について述べた文として、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

2つの抵抗器を直列接続すると、合成抵抗はそれぞれの抵抗器の和になり、元のどの抵抗器よりも大きくなる。

直列接続では電流の通り道が1つになり、抵抗器を通り抜ける際の妨げが重なるため、合成抵抗は各抵抗の和となり、必ず元の各抵抗値よりも大きくなります。反対に並列接続では、電流の通り道が増えることになるため、合成抵抗は元のどの抵抗器よりも小さくなります。

埼玉公立高校入試(2020)類似

陰極線の性質と電気的な曲がり

Q204 放電管の中にある電極Aから電極Bに向けて陰極線を発生させ、その進路を挟むように上下に別の電極P（上側）と電極Q（下側）を配置しました。電極Pをプラス極、電極Qをマイナス極にして電圧をかけたとき、陰極線が進む方向とその理由として正しい説明はどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

陰極線は電極P（上側）の方向へ曲がる。これは、陰極線の正体である電子がマイナスの電気を帯びており、プラス極へ引き寄せられるからである。

陰極線はマイナスの電気を帯びた電子の流れです。電気には「異なる極どうしは引き合い、同じ極どうしは退け合う」という性質があります。そのため、マイナスの電気を持つ電子は、プラス極である電極Pに引き寄せられ、マイナス極である電極Qからは退けられるため、上側（電極Pの方向）に曲がって進みます。

埼玉公立高校入試(2019)類似

電力と電力量

Q205 電気器具に電圧を加えたとき、1秒あたりに消費される電気エネルギーを電力といいます。これに対し、ある時間内に消費された電気エネルギーの総量を表す言葉と、それを算出するための正しい組み合わせを選んでください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電力量（電力 × 時間）

電気器具が一定の時間に使用した電気エネルギーの全体量を電力量と呼びます。電力量は、1秒あたりのエネルギー消費量である電力と、それを使用した時間の積（かけ算）で求めることができます。単位は主にジュール（J）やワット時（Wh）が使われます。

千葉公立高校入試(2017)類似

時間と上昇温度の比例関係

Q206 電熱線に一定の電流を流して水を温める実験において、電流を流した時間と、水の上昇温度との間にはどのような関係がありますか。最も適切なものを選択してください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

上昇温度は電流を流した時間に比例する

電熱線から発生する熱量は「電力 × 時間」で表されるため、電力が一定であれば熱量は時間に比例します。発生した熱量がすべて水の上昇に使われると仮定すると、水の上昇温度も加熱した時間に比例して増加することになります。

高知公立高校入試(2024)類似

電子

Q207 クルックス管内の蛍光板上に、水平な光の線として観察される陰極線がある。この管の中央部を挟むように上下に配置された電極のうち、上側の電極をプラス極、下側の電極をマイナス極にして電圧を加えた場合、光の線はどのように変化するか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

上側の電極に向かって曲がる

陰極線はマイナスの電気を帯びた電子という粒子の流れである。電気には、異なる極（プラスとマイナス）同士が引き付け合う性質があるため、マイナスの性質を持つ電子は、プラスの電圧が加えられた上側の電極の方へと引き寄せられて進む向きを変える。

埼玉公立高校入試(2018)類似

電気抵抗と消費電力の比例関係

Q208 一定の電圧を加えた回路において、抵抗器の抵抗値を2倍にしたとき、その抵抗器で消費される電力はどのように変化しますか。適切なものを選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

1/2倍になる

オームの法則により、電圧が一定のとき、抵抗を2倍にすると流れる電流は1/2倍になります。電力は「電圧×電流」の式で算出されるため、電圧が一定の条件で電流が1/2倍になると、消費される電力も1/2倍となります。このことから、電圧が一定の場合、電力は抵抗値に反比例する関係にあることがわかります。

福島公立高校入試(2019)類似

誘導電流を大きくする方法

Q209 プラスチック板で作られた斜面の下端にコイルを固定し、検流計をつないだ装置において、斜面の上から磁石を滑らせてコイルの中を通過させる実験を行います。検流計の針の振れを大きくするための操作として、正しい説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁石を離す位置を高くして、コイルを通過する速さを速くする

磁石をより高い位置から滑らせると、重力によって加速される距離が長くなり、コイルを通過する際の磁石の速さが増します。磁石が速く動くほどコイル内の磁界が短時間で激しく変化するため、誘導電流が大きくなり検流計の針の振れも大きくなります。磁極を逆にしても電流の流れる向きが変わるだけで、電流の大きさ自体には影響しません。また、コイルの位置を高くしても加速距離が短くなるため、逆効果となります。

広島公立高校入試(2021)類似

直列回路の合成抵抗と電流

Q210 電源電圧が8Vで、2Ωの抵抗器が2つ直列に接続された回路において、回路全体の合成抵抗と、回路全体を流れる電流の値の組み合わせとして正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

合成抵抗：4Ω、電流：2A

直列回路において、回路全体の合成抵抗は各抵抗器の抵抗値の合計となります。この問題では2Ωの抵抗器が2つ直列に接続されているため、2Ω＋2Ω＝4Ωとなります。また、オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）により、回路全体を流れる電流は、電源電圧8Vを合成抵抗4Ωで割った2Aとなります。

秋田公立高校入試(2025)類似

発光ダイオードの整流性

Q211 電流を一定の方向にしか流さないという性質を持ち、電気エネルギーを光エネルギーに変換する電子部品を何というか。名称を答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

発光ダイオード（LED）

特定の方向にのみ電流を流す「整流性」という性質を持つ電子部品は発光ダイオード（LED）である。フィラメントを利用する豆電球は電流の向きに関わらず点灯するが、発光ダイオードは接続する極性が決まっている。

北海道公立高校入試(2019)類似

交流

Q212 乾電池から流れる電流（直流）と、家庭用コンセントから流れる電流（交流）を比較したとき、交流にのみ見られる特徴として正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流の向きと大きさが周期的に変化する

交流は、時間の経過とともに電流の向きが入れ替わり、それに伴って電流の大きさも変化し続けるという性質を持っています。これに対し、乾電池などの直流は、電流の向きが常に一定であり、極性が入れ替わることはありません。

北海道公立高校入試(2022)類似

並列回路の全電流

Q213 並列回路における電流の性質について、全体の電流と枝分かれした各部分を流れる電流の関係を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

回路全体の電流は、枝分かれした各部分を流れる電流の和に等しくなる

並列回路は電流の通り道が複数に分かれている回路です。電源から供給された電気の流れ（電流）は、分岐点においてそれぞれの道に分かれて流れた後、再び合流して電源に戻ります。このため、合流後の全体の電流は、枝分かれしたそれぞれの道を流れる電流をすべて加算した値と一致します。

岩手公立高校入試(2019)類似

コイルのまわりの磁界

Q214 円筒形のコイルに電流を流して磁界を発生させる実験において、コイルのまわりに方位磁針を置いたときの観察結果や操作について述べたものとして、正しいものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

右手の4本の指を電流の向きに合わせると、親指の指す向きがコイル内部の磁界の向き（N極側）となる。

コイルがつくる磁界の向きは「右手の法則」で判断できる。4本の指を電流の向きに沿って巻くように握ると、親指の向きがコイル内部の磁界の向き（磁石でいうN極の方向）に一致する。磁界の強さは電流を大きくしたり巻き数を増やしたりすることで強くなる。また、方位磁針のN極は電流の向きではなく、合成された磁界の向きを指す。

宮城公立高校入試(2024)類似

電力量の算出

Q215 抵抗器aと抵抗器bが直列につながれた回路において、0.1Aの電流を5分間流したところ、抵抗器aにかかる電圧は1V、抵抗器bにかかる電圧は4Vであった。このとき、回路全体で消費された電力量は何Jか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

150J

直列回路において、回路全体の電圧は各部分にかかる電圧の和となるため、全体の電圧は 1V ＋ 4V ＝ 5V である。直列回路では流れる電流がどこでも一定であるため、回路全体を流れる電流は0.1Aとなる。電力量を求める式「電圧 × 電流 × 時間（秒）」に、全体電圧5V、電流0.1A、時間300秒（5分間）を代入すると、5 × 0.1 × 300 ＝ 150J となる。

福島公立高校入試(2024)類似

オームの法則による抵抗の比較

Q216 回路に加える電圧と流れる電流の関係について述べたものとして、最も適切な説明はどれですか。名称と抵抗の性質に着目して答えなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

この関係をオームの法則といい、同じ電圧をかけたときに流れる電流が小さいほど、その物体の電気抵抗は大きい。

回路を流れる電流の強さが加えた電圧に比例するという規則性は、オームの法則と呼ばれます。電気抵抗は電流の「流れにくさ」を表す指標であるため、同じ電圧（電流を流そうとする力）を加えた際に、流れる電流が小さければ小さいほど、その物体は電流を妨げるはたらきである電気抵抗が大きいと判断できます。

群馬公立高校入試(2025)類似

陰極線の極性と偏向

Q217 クルックス管内で水平に直進している陰極線に対し、管の外側から電圧をかけます。管の真上にマイナスの電極、真下にプラスの電極を配置した場合、陰極線の進む向きはどのように変化しますか。理由とともに答えなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

真上のマイナス極から反発し、下向きに曲がって進む。

陰極線の正体である電子はマイナスの電気を帯びています。電気には「同じ極同士は反発し、異なる極同士は引き合う」という性質があるため、陰極線は外部のマイナス極から遠ざかるように反発し、プラス極側へと引き寄せられます。したがって、上にマイナス極がある場合は下向きに曲がります。

埼玉公立高校入試(2015)類似

並列回路における全体の電流

Q218 電源にスイッチと電流計、および並列に配置された2つの電熱線がつながれた回路があります。一方の電熱線の枝には個別のスイッチがついています。主回路のスイッチを入れた状態で、もう一方の電熱線の枝にあるスイッチを「切」から「入」に切り替えたとき、全体の電流を測定している電流計の値はどうなりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流計の値は大きくなる。

並列回路において、新しく電熱線のスイッチを入れることは、電流の流れる道筋を増やすことを意味します。それぞれの枝を流れる電流の和が全体の電流となるため、スイッチを入れることで別の枝にも電流が流れるようになれば、その分だけ電流計が示す全体の電流の値は増加します。

岩手公立高校入試(2016)類似

電流計と電圧計の接続方法

Q219 抵抗20Ωの電熱線Xと抵抗50Ωの電熱線Yを並列につなぎ、その並列部分の両端に電圧計を、回路全体の電流を測る位置に電流計を正しく接続しました。電圧計の示す値が10Vであったとき、電流計が示す値として適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.7A

並列回路において、各電熱線に加わる電圧は等しく、並列部分全体の電圧と同じになります。オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）を用いると、電熱線Xを流れる電流は 10V ÷ 20Ω ＝ 0.5A、電熱線Yを流れる電流は 10V ÷ 50Ω ＝ 0.2A と計算できます。並列回路全体の電流は各枝を流れる電流の和に等しいため、0.5A ＋ 0.2A ＝ 0.7A となります。

宮城公立高校入試(2024)類似

電気抵抗と電流の流れやすさ

Q220 電熱線ａと電熱線ｂを用いて、電圧と電流の関係を調べる実験を行いました。電熱線ａは電圧を2倍、3倍にすると電流も2倍、3倍と増えましたが、電熱線ｂは同じ電圧を加えたときの電流の増え方が電熱線ａよりも緩やかでした。この結果から判断できる内容として最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電熱線ｂの方が、電流が流れにくく電気抵抗が大きい

電圧と電流の関係を示すグラフにおいて、電圧に対する電流の増え方が緩やかである（傾きが小さい）ということは、同じ電圧を加えても流れる電流が少ないことを示します。電流が少ないほど電流は流れにくい状態であり、電気抵抗という値は大きくなります。

北海道公立高校入試(2022)類似

並列回路の分岐電流の独立性

Q221 一定の電圧をかけた並列回路において、一方の枝に固定された抵抗器Aを、もう一方の枝に可変抵抗器をつなぎました。可変抵抗器の抵抗値を大きくしていくと、回路全体の電流計の値が次第に減少し、最終的に0.5Aから変化しなくなりました。この実験結果から判断できる、抵抗器Aに流れている電流の大きさとして正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.5A

並列回路において、一方の枝の抵抗を大きくしていくとその枝に流れる電流は減少しますが、もう一方の枝である抵抗器Aに流れる電流は、電圧が変わらない限り一定に保たれます。回路全体の電流はそれぞれの枝を流れる電流の和です。可変抵抗器側の電流が限りなく0に近づいたとき、回路全体を流れる電流は抵抗器Aを流れる電流そのものと等しくなるため、収束した値である0.5Aが抵抗器Aを流れる電流の値となります。

埼玉公立高校入試(2020)類似

誘導電流

Q222 音波による振動板の動きを電気信号に変えるマイクロホンには、振動板にコイルが取り付けられ、その周囲に永久磁石が配置されているものがあります。この装置で音を拾ったときに電流が発生する理由として、最も適切な説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

コイルが磁石に対して動くことで、コイル内の磁界が変化し誘導電流が流れるため

音が振動板に伝わると、連動してコイルが磁石のそばで振動します。これにより、コイルを貫く磁石の磁界が絶えず変化するため、電磁誘導によって誘導電流が発生します。この仕組みによって、音の振動を電気的な信号として取り出すことができます。

北海道公立高校入試(2025)類似

放電

Q223 空気を抜いたガラス管の両端に電極を取り付け、高い電圧をかけたときに管内が光る「真空放電」の実験について、この現象の説明として最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

気圧を低くすることで、本来は電気を通しにくい空間を電気が移動しやすくなっている

通常、空気は電気を通しませんが、電圧を非常に高くしたり、容器内の気圧を下げて空気の粒子を減らしたりすると、電気が空間を移動できるようになります。真空放電はこの原理を利用した現象であり、電気が空間をまたいで移動する放電の一種です。

北海道公立高校入試(2016)類似

電磁誘導

Q224 コイルの中の磁界を変化させることによって、コイルに電圧が生じ、電流が流れる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電磁誘導

コイルを貫く磁界が変化すると、その変化を妨げる方向に電圧が生じ、回路が閉じている場合には電流が流れます。この現象を電磁誘導と呼び、このとき流れる電流を誘導電流といいます。

埼玉公立高校入試(2015)類似

水の温度上昇と加熱時間

Q225 電熱線による水の温度変化を記録する実験において、グラフや表から得られる結果の解釈として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

上昇した水の温度が加熱時間に比例して変化する

比例関係にあるのは、測定された温度そのものの数値ではなく、加熱前の温度からどれだけ上がったかという「温度上昇」の幅です。例えば、もともと15度の水が5分で0.9度上昇して15.9度になった場合、加熱時間は0分から5分へ増えていますが、温度そのものは15度から15.9度であり、数値が0から始まっていないため単純な比例とは呼びません。必ず「上昇分」に着目する必要があります。

秋田公立高校入試(2018)類似

交流電流と磁界の変化

Q226 電磁調理器（IH調理器）の内部にはコイルがあり、そこに交流電流を流すことで、上に置いた金属製の鍋を加熱しています。このとき、鍋の底に電流が発生する仕組みについて述べた文として最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁界が絶えず変化することで、鍋の底に電磁誘導による電流が生じる

交流電流は電流の向きと強さが周期的に変化するため、コイルの周囲に発生する磁界も絶えず変化します。この磁界の変化が鍋の底に伝わると、電磁誘導によって誘導電流が流れ、その際の抵抗によって熱が発生します。

埼玉公立高校入試(2021)類似

消費電力の計算

Q227 電熱線などの電気器具に電圧を加えたとき、1秒あたりに消費される電気エネルギーの大きさを表す名称と、その単位の組み合わせとして正しいものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

消費電力（単位：ワット）

電気器具が消費するエネルギーの大きさは消費電力と呼ばれ、単位にはワット（記号：W）が用いられます。電圧の単位はボルト、電流の単位はアンペアであり、消費電力はこれら電圧と電流の積によって求められる物理量です。

宮城公立高校入試(2024)類似

電力量の算出

Q228 電流によって発生するエネルギーの総量を表す用語と、電力量を求めるための計算式、およびその単位の組み合わせとして最も適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電力量：電圧（V）× 電流（A）× 時間（秒）で求め、単位はジュール（J）を用いる

電力量は、一定の時間に電流が働いたエネルギーの総量を表し、電圧、電流、および秒単位の時間の積によって算出される。単位にはジュール（J）が用いられ、1Wの電力を1秒間消費したときの電力量が1Jに相当する。計算の際、時間は「分」ではなく「秒」に換算する必要がある点に注意が必要である。

秋田公立高校入試(2024)類似

電力量の算出

Q229 同じ電圧が加わる2つの豆電球を用いた実験において、片方の豆電球のみを点灯させた場合と、2つの豆電球を並列につないで同時に点灯させた場合を比較します。同じ時間だけ点灯させたとき、回路全体で消費される電力量の関係について述べたものとして正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

2つの豆電球を同時に点灯させたときの方が、回路全体に流れる電流が大きくなるため、電力量は大きくなる

電力量は「電圧×電流×時間」で決まります。並列回路に豆電球を追加すると、それぞれの豆電球に加わる電圧は変わらず、回路全体に流れる電流の合計値は増加します。電圧と時間が一定であれば、電流が大きくなるほど消費される電力が増え、結果として電力量も大きくなります。

宮城公立高校入試(2024)類似

並列回路の全体の抵抗

Q230 電源装置、スイッチ、電流計、および2本の電熱線aとbを並列につないだ回路があります。電流計を回路の主流部分（枝分かれする前の部分）に配置して測定を行ったとき、回路全体の電気抵抗（合成抵抗）の大きさについて正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電熱線a、bそれぞれの電気抵抗のどちらよりも小さくなる

並列回路では、電流の通り道が複数に分かれるため、回路全体としては電流がより流れやすい状態になります。オームの法則において、電圧が一定のとき電流が流れやすくなることは、電気抵抗が小さくなることを意味します。このため、並列回路の全体の電気抵抗は、接続されたどの電熱線の抵抗値よりも必ず小さくなるという性質があります。

高知公立高校入試(2017)類似

オームの法則による抵抗の算出

Q231 導体に加わる電圧とそこを流れる電流の関係について、正しい説明はどれですか。なお、この導体に加わる電圧を横軸に、流れる電流を縦軸にとると、データは原点を通る直線状になります。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流は電圧に比例し、この関係をオームの法則という。

電圧を大きくすると、それに対応して電流も一定の割合で増加し、グラフが原点を通る直線になることから、電流と電圧は「比例」の関係にあります。この物理的な規則性をオームの法則と呼び、導体ごとに決まった抵抗という値が存在することを示しています。電圧を電流で割ることで、その導体の抵抗を求めることができます。

山形公立高校入試(2016)類似

電流が流れるコイルのまわりの磁界

Q232 水平に置かれたアクリル管に導線を巻いて作ったコイルに電流を流したとき、コイルの内部や周囲には磁石による力がはたらく空間が生じる。この空間の名称と、その空間の向きや強さを表した線の名称の組み合わせとして正しいものを選択しなさい。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

磁界・磁力線

電流が流れるコイルのまわりには、磁石と同じような力がはたらく空間である磁界が発生する。この磁界の様子を視覚的にわかりやすく表現するために描かれる曲線を磁力線と呼び、磁力線が密な場所ほど磁界が強いことを示している。

群馬公立高校入試(2017)類似

直列回路の合成抵抗と電流

Q233 電源装置に、金属線aと金属線b、および電流計を一本の道筋でつないだ直列回路を構成しました。この回路に電圧を加えて電流を流したとき、各地点を流れる電流の性質について正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

回路のどの地点においても、流れる電流の大きさはすべて等しい

直列回路は電流の通り道が一本道であるため、回路内のどこであっても単位時間あたりに通過する電気の量（電流）は変化しません。電流が途中で減ったり、抵抗の前後で変化したりすることはないため、どこを測っても電流の値は一定です。

山形公立高校入試(2020)類似

消費電力

Q234 100Vの電源に、消費電力が1200Wと表示されているドライヤーを接続して使用した。このとき、ドライヤーに流れる電流の大きさは何A（アンペア）か。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

12A

消費電力（W）は「電圧（V）× 電流（A）」という式で算出される。この関係を用いると、電流（A）は「消費電力（W）÷ 電圧（V）」で求めることができる。本問では、1200W ÷ 100V を計算することで、流れる電流は12Aとなることが導き出せる。

福島公立高校入試(2022)類似

電圧が等しいときの電流と抵抗の関係

Q235 抵抗器aと抵抗器bのそれぞれに、同じ2.0Vの電圧を加えました。その結果、抵抗器aには80mA、抵抗器bには20mAの電流が流れました。抵抗器aの抵抗の大きさは、抵抗器bの抵抗の大きさと比較してどのような関係にありますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

抵抗器bの抵抗の大きさの0.25倍（4分の1）である。

同じ電圧を加えたとき、流れる電流が大きければ大きいほど、その抵抗器の抵抗は小さくなります。今回のケースでは、抵抗器aには抵抗器bの4倍（80mA ÷ 20mA = 4）の電流が流れているため、抵抗の大きさは逆に4分の1（0.25倍）となります。実際に計算すると、抵抗器aは25Ω、抵抗器bは100Ωとなります。

茨城公立高校入試(2017)類似

電力と熱量および抵抗の関係

Q236 電熱線に電流を流したときに発生する熱量を表す単位として適切な名称と、その値を求めるための正しい計算方法の組み合わせはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

単位はジュール（J）を用い、電力（W）に電流を流した時間（秒）を掛けて求める。

電熱線などの電気器具で1秒間に消費される電気エネルギーは電力（ワット）と呼ばれます。この電力に対して、電流を流した時間（秒）を掛け合わせたものが、発生した熱量（ジュール）となります。時間の単位が「分」ではなく「秒」である点に注意が必要です。

岩手公立高校入試(2018)類似

抵抗の変化による電流と発熱量の関係

Q237 家庭用コンセントに接続した手作りのオーブンにおいて、はじめに100Wの電球を使用したところ、流れる電流は0.8Aであり、パンを膨らませるのに十分な温度まで上がりませんでした。そこで、電球を別のものに交換したところ、流れる電流が1.4Aに増大し、内部の温度が94度まで達してパンが膨らみ始めました。このとき、電球を交換した後の回路の状態と現象について説明したものとして正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

回路全体の抵抗が小さくなったため、電流が増加して発熱量が多くなった

電気回路において、電圧が一定の場合、オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）により、抵抗が小さくなるほど流れる電流は大きくなります。また、電流が大きくなると単位時間あたりに発生する熱量（発熱量）も多くなります。1.4Aの電流が流れたときは、0.8Aのときよりも回路全体の抵抗が小さくなっており、その結果として発熱量が増えたため、パンが膨らむほどの温度上昇が起こりました。

青森公立高校入試(2024)類似

電圧と電流の比例関係

Q238 ある抵抗器の両端に5Vの電圧を加えたとき、100mAの電流が流れました。この抵抗器に加える電圧を15Vに変更した場合、流れる電流の大きさとして正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

300mA

抵抗器を流れる電流は電圧に比例するという「オームの法則」が成り立ちます。電圧が5Vから15Vへと3倍になっているため、流れる電流も100mAの3倍である300mAとなります。

北海道公立高校入試(2025)類似

オームの法則による抵抗の算出

Q239 オームの法則を利用して、電圧が3.2V、電流が4mAの状態から抵抗を求める際の手順と注意点として正しいものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 0%（1回） 🔥 類題2問

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✅ 正解

電圧の値を電流の値で割る。その際、電流の単位をmAからAに直して計算する。

オームの法則において、抵抗を求める公式は「電圧 ÷ 電流」です。理科の計算問題では単位の統一が不可欠であり、公式に当てはめる前に4mAを0.004Aに変換しなければなりません。電流と電圧を逆に割ってしまったり、単位換算を怠ったりすると、全く異なる抵抗値が算出されてしまいます。

山形公立高校入試(2018)類似

水の上昇温度と時間の関係

Q240 電熱線で水を温める実験の結果をグラフに表します。横軸に「電流を流した時間」、縦軸に「水の上昇温度」をとったとき、そのグラフはどのような形状になりますか。実験データとして、1分間で0.8度ずつ規則正しく温度が上がったものとして答えなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 —

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✅ 正解

原点を通る右肩上がりの直線

電流を流した時間と水の上昇温度は比例関係にあるため、グラフに表すと原点（0分、0度）を通り、一定の傾き（この場合は1分で0.8度）を持つ直線となります。時間が0のときは温度も上昇していないため、必ず原点を通る性質があります。

埼玉公立高校入試(2024)類似

半導体

Q241 銀や銅のように電流を非常によく通す「導体」と、ゴムやガラスのように電流をほとんど通さない「絶縁体（不導体）」の、ちょうど中間の性質を持つ物質を何といいますか。ケイ素やゲルマニウムなどがその代表的な材料として知られています。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

半導体

物質は電気の通しやすさによって分類されます。金属のように電気をよく通す導体と、ゴムのように電気をほとんど通さない絶縁体に対し、その中間の電気抵抗率を持つ物質を半導体と呼びます。ケイ素（シリコン）などの半導体は、温度の変化や不純物の添加によって電気の通りやすさを制御できるため、スマートフォンやコンピュータなどの電子機器に欠かせない素材となっています。

群馬公立高校入試(2019)類似

電熱線の加熱回路図

Q242 電熱線を用いた加熱実験の回路を構成する際、電流計を電熱線に対して誤って「並列」に接続してしまった場合に予想される問題とその理由として正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流計は内部抵抗が非常に小さいため、電流計に過大な電流が流れ込み故障する恐れがある

電流計は回路を流れる電流を妨げないよう、内部抵抗が極めて小さく設計されています。これを電熱線（抵抗器）に対して並列に接続すると、電気は抵抗の大きい電熱線側ではなく、抵抗がほとんどない電流計側へ集中的に流れてしまいます。その結果、許容範囲を超える大きな電流が電流計に流れ込み、破損する危険があります。

山口公立高校入試(2018)類似

自由電子の移動

Q243 金属の導線の中において、電流の正体である「マイナスの電気をもった粒子」の名称として適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

電子

金属の結晶内には、特定の原子に縛られず自由に動き回ることができる粒子が存在します。これを電子（または自由電子）と呼び、負（マイナス）の電荷を持っています。この電子の流れが電流の正体です。

福島公立高校入試(2018)類似

電流計の適切な接続と端子選択

Q244 回路を流れる電流の大きさを電流計を用いて測定するとき、電流計のつなぎ方と、流れる電流の大きさが予想できない場合のマイナス端子の選択について、適切な組み合わせを答えなさい。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

測定したい部分に対して直列につなぎ、最大測定値が最も大きい端子から順につなぎかえる。

電流計は回路に直列に接続する必要がある。また、電流の大きさが不明な状態で小さい測定範囲の端子（50mA端子など）に接続すると、予想以上の電流が流れた際に指針が振り切れて故障する原因となる。そのため、まずは最も大きな電流まで測定できる端子（5A端子など）から使い始めるのが鉄則である。

北海道公立高校入試(2025)類似

オームの法則による抵抗の算出

Q245 回路に接続したLEDに3.2Vの電圧を加えたとき、4mAの電流が流れました。このとき、このLEDの抵抗は何Ωか、オームの法則を用いて算出しなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

800Ω

オームの法則により、抵抗（Ω）は電圧（V）を電流（A）で割ることで求められます。計算の際、電流の単位をmAからAに換算する必要があるため、4mAは0.004Aとなります。したがって、3.2V ÷ 0.004A を計算すると800Ωとなります。単位換算を忘れて3.2 ÷ 4 と計算すると0.8Ωという誤った数値になるため注意が必要です。

東京公立高校入試(2019)類似

消費電力と発熱量の関係

Q246 消費電力が600Wの電気ケトルを使用して、1分30秒間お湯を沸かしました。このとき、電気ケトルから発生した熱量は何J（ジュール）ですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

54000J

発熱量を求める公式は「発熱量(J) ＝消費電力(W) × 時間(秒)」です。時間の単位を秒に直すと、1分30秒は90秒となります。これらを公式に当てはめると、600W × 90秒＝ 54000J と計算されます。発熱量は、消費電力と時間にそれぞれ比例します。

群馬公立高校入試(2016)類似

電力

Q247 電気器具の能力や消費エネルギーについて述べた文として、科学的に正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電力とは１秒あたりに消費される電気エネルギーの量であり、単位にはワットを用いる。

電力は「電気エネルギーを消費する速さ」や「単位時間あたりのエネルギー量」を定義とした概念です。そのため、時間あたりの量を示す単位であるワット（Ｗ）を用いて表されます。これに対して、一定時間に使用したエネルギーの合計（電力 × 時間）は「電力量」と呼ばれ、ジュール（Ｊ）などの単位で表されるため、両者は定義も単位も明確に異なります。

茨城公立高校入試(2021)類似

電流が流れるコイルの周囲の磁界

Q248 乾電池、スイッチ、コイルを導線でつなぎ、電流を流した際にコイルの周囲に発生する磁界を調べます。このとき、コイルの真上に方位磁針を置くと、方位磁針のN極はどのような振る舞いを見せますか。最も適切な説明を選んでください。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

その地点における磁界の向きに沿って、N極が特定の方向を指して静止する

磁界の中に方位磁針を置くと、その地点の磁界の向き（磁力線の向き）に沿って方位磁針のN極が指し示し、静止するという性質があります。コイルに電流を流すと、コイルの内部から外部にかけて磁力線が形成されるため、置かれた場所の磁力線の向きに従って針が動きます。

群馬公立高校入試(2025)類似

陰極線の極性と偏向

Q249 陰極線の発生源と、外部から電界（電圧）を加えた際の挙動について述べた次の文のうち、正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電源のマイナス極から放出され、外部に置かれたマイナス極の板から反発する力を受ける。

陰極線は、真空放電において電源のマイナス極から放出される電子の流れです。電子そのものがマイナスの電気を持っているため、外部に電圧をかけた板（電極）を近づけると、同じ極性であるマイナス極からは退け合う力（反発する力）を受け、プラス極には引き付けられます。

青森公立高校入試(2024)類似

直列・並列回路における個別抵抗値の算出

Q250 2つの同じ抵抗器を直列につないだ回路に、さまざまな大きさの電圧を加えて電流を測定した。電圧が3.0Vのときに0.05Aの電流が流れた。このとき、抵抗器1つあたりの抵抗値は何オームか求めなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

30オーム

直列回路全体の抵抗（合成抵抗）は、オームの法則「電圧÷電流」で求めることができる。3.0V ÷ 0.05A を計算すると全体の抵抗は60オームとなる。直列回路では、各抵抗器の抵抗値の和が全体の合成抵抗になるため、同じ抵抗器2つの場合は60オームを2等分した30オームが1つあたりの値となる。

群馬公立高校入試(2015)類似

磁界の変化の速さと誘導起電力の関係

Q251 斜面の上から磁石を固定した台車を走らせ、斜面の途中に設置した「コイルA」と、そのさらに下方に設置した「コイルB」の内部を磁石が順に通過する実験を行いました。このとき、検流計やオシロスコープで観察される電圧の変化について、コイルAと比べたときのコイルBの特徴として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電圧の最大値が大きくなり、電圧が変化している時間は短くなる。

台車は斜面を下るにつれて加速するため、磁石がコイルを通過する速さは、上流にあるコイルAよりも下流にあるコイルBの方が速くなります。磁石が速く動くほど、コイル内の磁界の変化が急激になるため、発生する誘導起電力（電圧）の最大値は大きくなります。また、磁石がコイルを通り抜けるのに要する時間そのものが短くなるため、電圧が変化している時間（波形の幅）は短くなります。

秋田公立高校入試(2019)類似

家庭用回路における全電流と発熱の関係

Q252 1つのコンセントに多くの電化製品を同時につないで使用すると、壁の中の導線が過熱して火災の原因となることがあります。このように、並列回路において接続する電化製品を増やすほど導線が発熱しやすくなる理由として、電気抵抗と電流の関係から説明したものとして適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

接続する電化製品が増えるほど、回路全体の合成抵抗が小さくなり、回路全体を流れる電流が大きくなるため。

並列回路では、抵抗（電化製品）を並列に追加していくほど、回路全体の電流の通り道が増えることになるため、合成抵抗は元のどの抵抗よりも小さくなります。家庭用電源の電圧は一定であるため、オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）に基づき、合成抵抗が小さくなるほど回路全体を流れる電流は大きくなります。電流による発熱量は電流の2乗に比例して大きくなるため、大量の電流が流れると導線が激しく発熱します。

秋田公立高校入試(2018)類似

電気抵抗の算出

Q253 ある電熱線に100Vの電圧をかけたとき、消費される電力が40Wであったとします。この電熱線と同じ電気抵抗を持つ別の装置を作り、そこに50Vの電圧をかけた場合、消費される電力は何Wになりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

10W

まず、100Vで40W消費することから、この装置の電気抵抗を求めます。電流は 40W ÷ 100V ＝ 0.4A なので、抵抗は 100V ÷ 0.4A ＝ 250Ω です。この250Ωの抵抗に50Vの電圧をかけると、流れる電流は 50V ÷ 250Ω ＝ 0.2A となります。このときの電力は、電圧 × 電流で求められるため、50V × 0.2A ＝ 10W となります。電圧が1/2になると電流も1/2になるため、電力は1/4になるという関係性からも導き出せます。

青森公立高校入試(2022)類似

電力量と使用時間

Q254 消費電力が40Wである電球を一定期間使用したところ、消費した電力量の合計が10.8kWhとなりました。このとき、電球を使用していた時間は合計で何時間になりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

270時間

電力量（kWh）は、電力（kW）と時間（h）の積で表されます。まず、電球の消費電力40WをkW単位に直すと0.04kWとなります。使用時間をx時間とすると、「0.04kW × x時間＝ 10.8kWh」という関係が成り立つため、x ＝ 10.8 ÷ 0.04 を計算して270時間となります。また、10.8kWhを10800Whに換算してから40Wで割ることでも同様に算出可能です。

北海道公立高校入試(2022)類似

オームの法則と抵抗の算出

Q255 電熱線に流れる電流と電圧の関係を調べる実験において、2種類の電熱線a、bを用いた。同じ電圧を加えたとき、電熱線aには電熱線bのちょうど2倍の大きさの電流が流れた。この結果から導き出される、電熱線に流れる電流の性質と抵抗の関係について述べたものとして最も適切なものはどれか。

★★ 基本知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流の大きさは電圧に比例し、抵抗が小さいほど同じ電圧に対して流れる電流は大きくなる。

オームの法則により、電熱線に流れる電流の大きさは加える電圧に比例する。一方で、電流の流れにくさを表す抵抗値が小さいほど、同じ電圧を加えた際により多くの電流が流れる。本問において、同じ電圧で電熱線aにbの2倍の電流が流れたということは、電熱線aの抵抗が電熱線bの2分の1であることを示している。電圧を横軸、電流を縦軸にしたグラフを作成した場合、抵抗が小さいほどグラフの傾きは急になる。

岩手公立高校入試(2023)類似

磁石の移動速度と誘導電圧の関係

Q256 傾斜した板の上から磁石を固定した台車を走らせ、設置されたコイルの中を通過させる実験を行います。台車のスタート位置をより高くして、磁石がコイルを通過する速さを速くしたとき、オシロスコープで観測される電圧の波形は、基準となる波形と比較してどのように変化しますか。最も適切なものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電圧の最大値が大きくなり、電圧が変化する時間（周期）は短くなる。

磁石の移動速度が速くなると、単位時間あたりの磁界の変化が大きくなるため、発生する誘導起電力（電圧）の最大値は大きくなります。また、磁石がコイルを通過するのに要する時間そのものが短くなるため、波形の横幅にあたる周期は短く観察されます。

群馬公立高校入試(2019)類似

電熱線の加熱回路図

Q257 電熱線に電流を流して水の温度上昇を測定する実験において、電熱線を流れる電流の大きさと、電熱線にかかる電圧を同時に測定するための電流計と電圧計の接続方法として、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流計を電熱線に対して直列に、電圧計を電熱線に対して並列につなぐ

回路を流れる電流の大きさを測る電流計は、回路の道筋に直接組み込む必要があるため直列に接続します。一方、電熱線の両端にかかる電圧を測る電圧計は、測定したい部分をまたぐように接続する必要があるため、電熱線に対して並列に接続します。

宮城公立高校入試(2022)類似

オームの法則による電流算出

Q258 電気抵抗が40Ωの抵抗器に、1Vの電圧を加えたとき、この抵抗器に流れる電流の大きさは何A（アンペア）になりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.025A

オームの法則を用いると、電流（A）は「電圧（V）÷ 抵抗（Ω）」の計算式で求めることができます。本問では電圧が1V、抵抗が40Ωであるため、1÷40を計算して0.025Aとなります。単位の変換ミスや、掛け算（1×40）をしないよう注意が必要です。

北海道公立高校入試(2017)類似

電流計の適切な端子選択

Q259 電流計において、測定する電流の大きさに応じてマイナス端子を使い分ける最大の理由として、最も適切な説明はどれですか。

★★ 基本知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

指針の振れを大きくすることで、最小目盛りまで正確に値を読み取るため

大きな測定範囲の端子（例：5A端子）で小さな電流を測定しようとすると、指針の振れが極めて小さくなり、目盛りを細かく読み取ることが困難になります。測定したい電流の強さに適した小さな測定範囲の端子に切り替えることで、指針を大きく振らせることができ、測定の精度を高めて誤差を減らすことができます。

青森公立高校入試(2024)類似

直列・並列回路における個別抵抗値の算出

Q260 抵抗値が20オームの抵抗器Aと、抵抗値が30オームの抵抗器Bを並列につないだ回路がある。この回路全体の合成抵抗は何オームか求めなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

12オーム

並列回路の合成抵抗の逆数は、各抵抗器の抵抗値の逆数の和で求められる。1/20 ＋ 1/30 を計算するために分母を60で通分すると、3/60 ＋ 2/60 ＝ 5/60 となる。これを約分すると 1/12 となり、この逆数をとることで全体の合成抵抗は12オームと算出される。並列回路の合成抵抗は、もとの抵抗器のどの抵抗値よりも小さくなるのが特徴である。

埼玉公立高校入試(2018)類似

整流子とブラシの役割

Q261 直流モーターが常に一定の方向に回転し続けるために、整流子とブラシが行っている働きとして最も適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

コイルが半回転するごとに、コイルに流れる電流の向きを逆にする。

磁界の中にあるコイルは、流れる電流の向きによって受ける力の向きが決まります。コイルが半回転すると左右の位置関係が逆転するため、そのままの向きで電流を流し続けると逆向きの力を受けて回転が止まってしまいます。そこで、整流子とブラシを用いて半回転ごとに電流の向きを逆転させることで、常に同じ方向への回転力を得られるようにしています。

秋田公立高校入試(2025)類似

導体

Q262 電気を通しやすい性質を持つ物質を導体という。一般に金属がこれに該当するが、10円硬貨、鉄くぎ、輪ゴム、窓ガラス、ペットボトルのうち、導体のみをすべて選んだ組み合わせとして正しいものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

10円硬貨、鉄くぎ

物質には電気をよく通す「導体」と、ほとんど通さない「絶縁体（不導体）」がある。一般に金属は導体であり、銅を主成分とする10円硬貨や、鉄製の鉄くぎはこれに該当する。一方、ゴムやガラス、プラスチック（ペットボトル）は絶縁体であるため、電気を通さない。

東京公立高校入試(2019)類似

消費電力と発熱量の関係

Q263 同じ量、同じ温度の水が入った2つの容器に、それぞれ「6V-3W」と「6V-9W」と表示された電熱線を入れて実験を行います。それぞれの電熱線に6Vの電圧を同時にかけ始めたとき、5分後の水の温度上昇について正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

「6V-9W」の電熱線を入れた水の方が、温度上昇が大きい

消費電力とは、1秒間あたりに消費される電気エネルギーの大きさを表す値です。同じ時間だけ電流を流す場合、消費電力の値が大きい電熱線ほど発生する熱量が大きくなります。したがって、3Wよりも9Wの電熱線の方が、一定時間内に水へ与える熱量が多くなり、温度上昇が大きくなります。

埼玉公立高校入試(2018)類似

磁界から受ける力の調整

Q264 U字形磁石の間に配置したコイルに電流を流してコイルを動かす実験を行います。抵抗器Xを接続して電流を流したところ、コイルがPの向きに動きました。次に、抵抗器Xを、抵抗値の異なる抵抗器Yにつなぎかえて実験を行う際、コイルが動く大きさを抵抗器Xのときと全く同じにするためには、どのような操作を行う必要がありますか。最も適切なものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電源装置の電圧を調整して、回路に流れる電流の大きさを抵抗器Xのときと同じ値にする

磁界の中にあるコイルが磁界から受ける力の大きさは、コイルに流れる電流の大きさに比例します。抵抗器を抵抗値の異なるものに交換すると、電圧が同じであれば回路に流れる電流の大きさが変化し、コイルが動く大きさも変わってしまいます。そのため、コイルが動く大きさを変えない（同じ力にする）ためには、電圧の調整を行って、流れる電流の大きさを前回の実験と同じ値にする必要があります。

宮城公立高校入試(2021)類似

オームの法則

Q265 抵抗器に加える電圧を変化させ、流れる電流の強さを測定する実験を行った。横軸に電圧の大きさ、縦軸に電流の強さをとってグラフを作成したとき、その特徴として最も適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

原点を通る右上がりの直線になる

電流の強さは電圧の大きさに比例するため、数学的な比例関係と同様に、グラフは必ず原点（0,0）を通り、一定の傾きを持つ直線となる。電圧が0ボルトであれば電流も0アンペアになるため、原点を起点とした右上がりの形を描く。

埼玉公立高校入試(2021)類似

消費電力の計算

Q266 抵抗値が7.5オームの電熱線を電源装置につなぎ、3.0ボルトの電圧を加えたところ、0.4アンペアの電流が流れた。このとき、この電熱線が消費する電力は何ワットか計算しなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

1.2ワット

消費電力（ワット）は、「電圧（ボルト）× 電流（アンペア）」の式で求めることができます。この実験では電圧が3.0ボルト、電流が0.4アンペアであるため、3.0 × 0.4 ＝ 1.2ワットとなります。抵抗値を用いたオームの法則で電流を算出してから計算する場合もありますが、既に電流値が示されているため、電圧と電流の積を求めるのが正解です。

栃木公立高校入試(2022)類似

直列回路の電圧とオームの法則

Q267 2つの異なる抵抗器を直列につないだ回路において、回路全体にかかる電圧（電源電圧）と、それぞれの抵抗器にかかる電圧の関係を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電源電圧は、それぞれの抵抗器にかかる電圧の合計に等しい。

直列回路では、電流の通り道が一本道であるため、各抵抗器を流れる電流はすべて等しくなりますが、電圧はそれぞれの抵抗器に分配されます。このとき、各抵抗器にかかる電圧の和が電源電圧に等しくなるという性質があります。これは直列回路における電圧の基本法則です。

群馬公立高校入試(2019)類似

消費電力と水の上昇温度の関係

Q268 容器に入れた一定量の水を電熱線で温める実験において、電熱線の消費電力と水の温度変化の関係について述べたものとして、最も適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

消費電力が大きい電熱線ほど、一定時間あたりの水の上昇温度は大きくなる。

電熱線から発生する熱量は消費電力に比例するため、消費電力が大きいほど水に与えられる熱量が増え、結果として水の上昇温度も大きくなるという相関関係がある。消費電力が2倍になれば、発生する熱量も2倍になり、上昇温度も2倍となる。

群馬公立高校入試(2021)類似

並列回路の合成抵抗と電流

Q269 電熱線Pと電熱線Qを並列につないだ回路において、回路全体の抵抗（合成抵抗）と、それぞれの電熱線の抵抗の大きさの関係について述べたものとして、最も適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

合成抵抗は、電熱線Pと電熱線Qのそれぞれの抵抗のどちらよりも小さくなる。

並列回路では電流の通り道が枝分かれして増えるため、回路全体としては電流が流れやすくなります。オームの法則において、電圧が一定のとき電流が流れやすくなることは抵抗が小さくなることを意味するため、回路全体の合成抵抗は、それぞれの枝にあるどの抵抗器の抵抗値よりも必ず小さくなります。

岩手公立高校入試(2016)類似

直列回路における消費電力と発熱量

Q270 二つの発泡ポリスチレンのコップに同量の水を入れ、抵抗が20Ωの電熱線Xと抵抗が50Ωの電熱線Yを直列につないで一定時間電流を流す実験を行いました。このときのコップ内の水温の変化について述べたものとして、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

抵抗の大きい電熱線Yを入れたコップの方が、水温の上昇が大きくなる。

直列回路では、回路のどの点においても流れる電流の大きさが等しいという性質があります。電力は「電流の2乗 × 抵抗」で表されるため、電流が一定の場合、電力は抵抗の値に比例します。したがって、抵抗の大きい電熱線Yの方が消費する電力が大きくなり、それに伴って発生する熱量（発熱量）も多くなるため、水温の上昇が大きくなります。

千葉公立高校入試(2017)類似

発熱量の算出

Q271 電熱線に電圧をかけて電流を流したとき、発生する熱の大きさを何というか。また、その量を求めるための計算式として、電圧をV、電流をI、電流を流した時間をt（秒）としたとき、正しい組み合わせを選べ。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

発熱量：V × I × t

電熱線から発生する熱の量は発熱量と呼ばれ、その大きさは電力（電圧×電流）と、電流を流した時間の積に比例する。単位にはジュール（J）が用いられ、時間は「秒」で計算する原則がある。

広島公立高校入試(2019)類似

誘導電流を大きくする方法

Q272 磁石とコイルを用いた電磁誘導の実験において、磁石を動かす移動速度を上げたとき、発生する誘導電流が大きくなる理由を説明したものとして、最も適切な記述を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

単位時間あたりの磁界の変化率が大きくなるため

誘導電流の大きさは、磁石の移動速度に比例する性質がある。これは、磁石を速く動かすほど、コイルを貫く磁力線の数が変化するスピード、すなわち「磁界の変化率」が大きくなるからである。物理学の原理として、磁界の変化が急激であるほど、より強い誘導起電力が発生し、大きな電流が流れることになる。

埼玉公立高校入試(2018)類似

フレミングの左手の法則による力の向き

Q273 永久磁石の上側をN極、下側をS極として配置したモーターの装置において、磁石の間に置かれたコイルの導線に、手前から奥に向かって電流を流しました。このとき、フレミングの左手の法則をあてはめると、この導線が磁界から受ける力の向きはどちらになりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

左向き

磁界の向きはN極からS極へ向かうため、人差し指を下へ向けます。次に、電流の向きは手前から奥であるため、中指を奥へ向けます。このとき、親指は左を指すことになるため、導線が受ける力の向きは左向きとなります。磁界の向き、電流の向きを正確に指で再現することがポイントです。

北海道公立高校入試(2020)類似

直列回路における合成抵抗と電流

Q274 手回し発電機に10Ωの電熱線1個を接続した直列回路において、電流計の値が0.28Aを示しました。この回路の条件は変えずに、同じ10Ωの電熱線をもう1個直列に追加してつなぎ替えたとき、電流計が示す値として適切なものはどれですか。

★★★ 標準実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.14A

直列回路に同じ大きさの抵抗をもう1個追加すると、回路全体の合成抵抗は元の状態の2倍になる。電圧が一定であるとき、回路を流れる電流の大きさは合成抵抗に反比例するため、電流は元の値である0.28Aの1/2である0.14Aとなる。

秋田公立高校入試(2018)類似

電磁誘導による発電原理

Q275 プラスチックコップの底にコイルを固定し、磁石のすぐ近くに配置した簡易マイクがあります。この装置を用いて、声の振動を電気信号（電流）に変換する仕組みを説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

声の振動がコップを通じてコイルに伝わり、磁界の中でコイルが動くことで電流が発生する。

音（声）は空気の振動であり、その振動がプラスチックコップの底面を震わせます。コップの底に貼り付けられたコイルも同時に振動するため、近くにある固定された磁石との距離が変化します。これによりコイル内部の磁界が刻一刻と変化し、電磁誘導によって音の振動と同じリズムの電流が流れます。これがマイクの基本的な原理です。

山形公立高校入試(2016)類似

オームの法則を用いた電圧の計算

Q276 抵抗値が18Ωの抵抗器に電流計を直列につないだ回路があります。電流計の500mA端子を用いて測定したところ、指針は440mAの値を指し示しました。このとき、この抵抗器にかかっている電圧の値を求めなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

7.92 V

オームの法則（電圧＝電流×抵抗）を用いて計算する際、電流の単位はアンペア（A）にする必要があります。電流計が示す440mAをアンペアに換算すると0.44Aとなります。これに抵抗値である18Ωを掛けると、0.44 × 18 ＝ 7.92となるため、電圧は7.92Vと算出されます。計算時に単位をミリアンペアのまま扱わないことが重要です。

山形公立高校入試(2022)類似

電力量

Q277 電気器具などによって消費される電気エネルギーの量を何というか。その名称として正しいものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電力量

電気器具が一定時間に使用する電気エネルギーの総量は電力量と呼ばれます。これは電力（ワット）と使用した時間の積で表され、単位にはジュール（J）が用いられます。混同されやすい「電力」は、1秒あたりに消費されるエネルギーの大きさを指します。

岩手公立高校入試(2023)類似

磁石の移動速度と誘導電圧の関係

Q278 磁石をコイルに近づけたり遠ざけたりして誘導電流を発生させる際、磁石を動かす速さを速くすると、誘導電圧の最大値が大きくなります。その理由として最も適切な説明はどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁石を速く動かすことで、コイル内部を貫く磁界の変化が単位時間あたりでより急激になるため。

電磁誘導によって発生する電圧の大きさは、コイルの巻き数と、コイル内の磁界がいかに素早く変化したか（磁束密度の時間的変化率）に比例します。磁石を速く動かすことは、短時間で磁界を変化させることを意味するため、結果として電圧の最大値が大きくなります。

群馬公立高校入試(2021)類似

直列回路の合成抵抗と電流

Q279 電熱線Pのみをつないでいた回路に、新しく電熱線Qを直列に追加して、一本の道筋の回路に作り替えました。電源装置の電圧を変えないものとしたとき、回路全体を流れる電流の大きさと合成抵抗の関係について、正しい説明はどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電熱線を直列に追加したことで合成抵抗が大きくなり、電流は流れにくくなる

直列回路に抵抗器を追加すると、回路全体の合成抵抗は個々の抵抗の和となり、抵抗値が増加します。電圧が一定の場合、オームの法則により、抵抗が大きくなるほど回路を流れる電流の大きさは減少します。

高知公立高校入試(2019)類似

整流子の役割

Q280 モーターを同じ方向に連続して回転させるために、コイルが半回転するごとに流れる電流の向きを逆にするはたらきを持つ、コイルの軸に取り付けられた半円形の金属部品を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

整流子

モーターが一定の方向に回り続けるためには、コイルが半回転するタイミングで電流の向きを切り替え、磁界から受ける力の向きを調整する必要があります。この切り替え装置として機能するのが整流子です。

岩手公立高校入試(2017)類似

電流がつくる磁界の向き

Q281 電流を流したコイルの周囲には、磁気の力がはたらく空間が生じます。この空間の名称と、そこに置いた磁針のN極が指し示す向きの定義として適切な組み合わせを選んでください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

空間を磁界といい、磁針のN極が指す向きが磁界の向きである。

電流のまわりに生じる磁気の力がはたらく空間を磁界（または磁場）と呼びます。この磁界の中に磁針を置いたとき、その磁針のN極が指し示す方向を「磁界の向き」と定めています。したがって、電流によって作られた磁界の向きに従って、磁針の向きが決定されます。

秋田公立高校入試(2023)類似

交流電流と発光ダイオードの点滅

Q282 発光ダイオードを交流電源につないだとき、一定の間隔で点滅が起こる理由として最も適切な説明を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

発光ダイオードには、特定の方向にしか電流を流さない性質があるから

発光ダイオード（LED）には、一方向にしか電流を流さない「整流作用」という性質がある。交流回路では電流の流れる向きが常に入れ替わっているため、発光ダイオードに対して順方向に電流が流れる瞬間だけ点灯し、逆方向に流れる瞬間は消灯する。この仕組みによって、交流電源下では点滅が発生する。

高知公立高校入試(2024)類似

電子

Q283 真空のクルックス管の電極間に高電圧を加えたときに、蛍光板上に現れる光の線（陰極線）の正体である、マイナスの電気を帯びた微小な粒子を何というか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電子

クルックス管から放出される陰極線は、電極から飛び出した非常に小さな粒子の流れであり、この粒子を電子と呼ぶ。電子はマイナスの電気を帯びているため、電界や磁界の影響を受けて進む向きを変える性質がある。

宮城公立高校入試(2024)類似

電圧計の接続方法

Q284 電源、スイッチ、電流計、電熱線a、電熱線bを一本の道筋でつないだ直列回路があります。この回路において、電熱線bの両端に加わる電圧の大きさを正しく測定するための電圧計のつなぎ方として、最も適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電熱線bに対して並列に接続する

電圧計は回路の特定の区間に加わる電圧（電位差）を測定する機器です。測定したい部品に対して枝分かれするように「並列」につなぐことで、その部品の両端の電圧を測ることができます。直列につないでしまうと、電圧計の内部抵抗が非常に大きいために回路に電流がほとんど流れなくなってしまいます。

埼玉公立高校入試(2021)類似

消費電力の計算

Q285 一定の電圧をかけたまま、抵抗値が5オーム、7.5オーム、10オームと異なる電熱線に順に交換して水の上昇温度を測定する実験を行った。抵抗値が大きい電熱線に取り替えたときの発熱の様子と、その理由について説明したものとして適切なものはどれか。

★★★ 標準実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

抵抗値が大きくなるほど流れる電流が小さくなり、消費電力が小さくなるため、水の上昇温度は低くなる。

電圧が一定の場合、オームの法則により抵抗値が大きくなるほど流れる電流は小さくなります。消費電力は電圧と電流の積で決まるため、電流が小さくなれば消費電力も小さくなります。電熱線から発生する熱量（上昇温度）は消費電力の大きさに比例するため、抵抗が大きいほど水の上昇温度は低くなります。

埼玉公立高校入試(2014)類似

真空放電と電子

Q286 内部を真空に近づけたクルックス管の中央に十字形の金属板を設置し、両端の電極に高い電圧をかけて真空放電を起こしました。このとき、管の端にある蛍光面で観察される現象の説明として適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電子が直進して金属板に遮られるため、蛍光面に十字形の影ができる

真空放電によって－極から飛び出した電子には、障害物がない限り直進するという性質があります。そのため、通り道に十字形の金属板を置くと、電子が遮られた部分だけが蛍光面に到達できず、十字形の影が映し出されます。この実験により、電子の流れ（陰極線）が直進することが証明されます。

秋田公立高校入試(2024)類似

電力量の算出

Q287 豆電球Aと豆電球Bが並列につなげられた回路があり、それぞれの豆電球には1.5Vの電圧が加わっています。スイッチを入れたところ、回路全体に流れる電流が0.8Aであったとき、この回路全体で1分間に消費される電力量は何J（ジュール）になりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

72J

電力量（J）を求めるには、電力（W）に使用した時間（秒）をかけます。まず、回路全体の電力は「電圧（1.5V）×電流（0.8A）」で1.2Wと求められます。次に、時間は1分間を秒単位に直して60秒とする必要があるため、1.2W × 60s ＝ 72Jとなります。

埼玉公立高校入試(2015)類似

電力と発熱量の関係

Q288 同じ質量の水が入った2つのカップに、それぞれ6Ωと3Ωの異なる抵抗を持つ電熱線を入れました。これらの電熱線を同じ電圧の電源装置に並列につなぎ、同時に電流を流し始めたとき、3Ωの電熱線を入れたカップの水温の変化について正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

6Ωの電熱線を用いた場合よりも、水温が上昇する速さは2倍になる

並列回路では各電熱線に加わる電圧は等しくなります。オームの法則により、電圧が一定の場合、電流は抵抗に反比例するため、抵抗が2分の1である3Ωの電熱線には、6Ωの電熱線の2倍の電流が流れます。電力は「電圧×電流」であり、電圧が等しく電流が2倍流れるため、3Ωの電熱線の電力は6Ωのものの2倍となります。したがって、発生する熱量も2倍となり、水温が上昇する速さ（一定時間あたりの上昇温度）も2倍になります。

青森公立高校入試(2024)類似

直列・並列回路における個別抵抗値の算出

Q289 同じ2つの抵抗器を用いて、それらを「直列につないだ回路」と「並列につないだ回路」を作成した。それぞれの回路全体に同じ電圧を加えたとき、流れる電流の強さと合成抵抗の関係について述べたものとして正しいものはどれか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

直列回路のほうが電流が流れにくいため、合成抵抗は直列回路のほうが大きい。

直列回路では抵抗器を直列につなぐほど電流が通りにくくなり、全体の合成抵抗は各抵抗の和として大きくなる。一方、並列回路では電流の通り道が増えるため、回路全体としては電流が流れやすくなり、合成抵抗は各抵抗器の抵抗値よりも小さくなる。この性質により、同じ抵抗器の組み合わせであれば直列回路のほうが合成抵抗は大きくなる。

群馬公立高校入試(2019)類似

電熱線の発生熱量の計算

Q290 発泡ポリスチレンのコップに入れた水を温める実験において、電圧が一定の電源に抵抗の異なる電熱線をつなぎ、発生する熱量と電力の関係を調べました。電流を流す時間を一定とした場合、実験結果から導き出される結論として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

発生する熱量は電力に比例し、電力の大きな電熱線ほど水温を高く上昇させる

熱量(J) ＝電力(W) × 時間(秒) という法則に基づくと、電流を流す時間が一定であれば、発生する熱量は電力の大きさに比例します。電力が大きいということは、1秒あたりに発生させる熱エネルギーが大きいことを意味するため、結果として水に与えられる熱量も多くなり、水温の上昇幅も大きくなります。

岩手公立高校入試(2019)類似

誘導電流

Q291 検流計に接続したコイルの上から、棒磁石のN極を素早く近づけたところ、検流計の針が右側に振れました。次に、その棒磁石をコイルの中に入れた状態で静止させたとき、検流計の針の様子として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

中央の「0」を指して静止する

電磁誘導によって電流が流れるのは、コイルの中の磁界が変化している間だけです。磁石をコイルの中で静止させると、磁力は働いていても「磁界の変化」がなくなるため、電流は流れなくなり、検流計の針は中央に戻ります。

岩手公立高校入試(2022)類似

並列回路の合成抵抗

Q292 電圧を一定に保った電源装置に10Ωの抵抗器を1個つないだ回路がある。この回路の抵抗器に対して、さらにもう1個の10Ωの抵抗器を並列につないだとき、回路全体を流れる電流の大きさと、回路全体の抵抗（合成抵抗）の値はどのように変化するか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流は2倍になり、合成抵抗は5Ωになる。

並列回路において、同じ大きさの抵抗器をもう1つ追加すると、電流の通り道が2倍に増えるため、回路全体を流れる電流は2倍になります。電源の電圧が一定のとき、電流が2倍になるとオームの法則から全体の抵抗は2分の1になるため、10Ωの半分である5Ωが合成抵抗となります。

北海道公立高校入試(2022)類似

並列回路の全電流

Q293 電熱線aと電熱線bを並列につなぎ、電源装置と電流計を回路全体に対して直列につないだ装置があります。電熱線aに0.4A、電熱線bに0.6Aの電流が流れているとき、回路の枝分かれする前の部分を流れる電流の大きさとして正しいものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

1.0A

並列回路において、電源から流れ出た電流は途中の分岐点でそれぞれの電熱線へと分かれて流れます。回路全体の電流を測る位置に電流計が設置されている場合、その測定値は各電熱線を流れる電流の和に等しくなります。したがって、電熱線aを流れる0.4Aと電熱線bを流れる0.6Aを足し合わせた1.0Aが回路全体を流れる電流となります。

北海道公立高校入試(2022)類似

オームの法則と抵抗の算出

Q294 電熱線aと電熱線bのそれぞれに電圧を加え、流れる電流の大きさを測定した。電熱線aは5Vの電圧を加えたときに0.5Aの電流が流れ、電熱線bは4Vの電圧を加えたときに0.2Aの電流が流れた。このとき、電熱線bの抵抗の大きさは電熱線aの抵抗の大きさの何倍か求めなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

2倍

オームの法則（電圧＝抵抗×電流）に基づき、各電熱線の抵抗を算出する。電熱線aは5V ÷ 0.5A ＝ 10Ω、電熱線bは4V ÷ 0.2A ＝ 20Ωとなる。電熱線bの抵抗（20Ω）を電熱線aの抵抗（10Ω）で割ると2となるため、抵抗の大きさは2倍である。電圧と電流が比例関係にあることを利用し、同じ電圧で比較した際に流れる電流が半分であれば、抵抗は2倍になると考えることもできる。

北海道公立高校入試(2025)類似

電磁誘導

Q295 検流計をつないだコイルの上から、棒磁石のN極を差し込んだところ、検流計の針が右側に振れました。この実験において、検流計の針を左側へ振らせるための操作として適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 0%（2回） 🔥 類題3問

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✅ 正解

棒磁石のN極をコイルの中から遠ざける

誘導電流が流れる向きは、磁界の変化の向きによって決まります。磁石を近づけたときと遠ざけたときでは磁界の変化が逆になるため、流れる電流の向きも逆になります。一方、磁石を速く動かしたり巻き数を増やしたりする操作は、電流の「強さ」を変えるものであり、向きを反転させるものではありません。

埼玉公立高校入試(2021)類似

電力量と温度上昇のエネルギー計算

Q296 電気器具で消費される電気エネルギーの総量を示す「電力量」の単位として、適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

ジュール（J）

電力量とは、一定の時間に電流がした仕事の量のことで、その単位にはジュール（J）が用いられます。1Wの電力を1秒間使ったときの電力量が1Jに相当します。ワットは電力、ボルトは電圧、アンペアは電流の単位です。

福島公立高校入試(2022)類似

電圧が等しいときの電流と抵抗の関係

Q297 一定の電圧を回路に加えたとき、回路を流れる電流の大きさと、回路全体の抵抗の大きさとの間にはどのような関係がありますか。最も適切な説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流が大きくなるほど、抵抗の大きさは小さくなる（反比例の関係）。

オームの法則（電圧＝電流×抵抗）において、電圧が一定である場合、電流を2倍、3倍にすると、抵抗の大きさは1/2、1/3となります。このことから、電圧が等しい条件では、電流と抵抗は互いに反比例の関係にあるといえます。

埼玉公立高校入試(2018)類似

フレミングの左手の法則による力の向き

Q298 磁界の中で電流が流れる導線が受ける力の向きを、現在とは反対の向きに変えたい場合、どのような操作を行えばよいですか。最も適切な方法を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁石のN極とS極を入れ替える

力の向きを逆にするためには、磁界の向きまたは電流の向きのどちらか一方を逆にする必要があります。磁石の極を入れ替えることは磁界の向きを逆にすることに相当するため、力の向きも反転します。なお、電流の強さや磁力の強さを変えることは力の大きさを変える要因にはなりますが、向きを変えることはできません。

埼玉公立高校入試(2020)類似

スピーカーの音が出る仕組み

Q299 固定された永久磁石の周囲に配置されたコイルに電流を流すと、スピーカーから音が出る理由として、最も適切な原理を説明したものを選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流が流れたコイルが電磁石となり、固定磁石との間に引き合う力や退け合う力が交互に働くことで振動板が震えるため。

コイルに電流を流すと、その周囲に磁界が発生してコイル自体が電磁石の性質を持ちます。ここに流れる電流の向きが交互に入れ替わる交流電流を用いると、固定された磁石との間に生じる磁力（引き合う力・遠ざけようとする力）の向きも交互に切り替わります。この力の変化によって、コイルとそれにつながった振動板が前後に細かく振動し、空気を震わせて音が発生します。

北海道公立高校入試(2015)類似

真空放電

Q300 放電管（クルックス管）を用いた実験において、真空放電を発生させるために必要な操作と、そのときに観察される現象の説明として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

真空ポンプで管内の気圧を下げていくと、電流が流れ始めて光が観察されるようになる

空気などの気体の中では、気圧が高い状態では分子の密度が高く、電子の移動が妨げられるため電流は流れません。しかし、気圧を下げていくと電子が移動しやすくなり、低い気圧の空間に電流が流れる真空放電が起こります。このとき、管内には美しい光が観察されるのが特徴です。

福島公立高校入試(2018)類似

電流計の適切な接続と端子選択

Q301 1.5Vの乾電池、スイッチ、未知の抵抗器a、30Ωの抵抗器b、そしてマイナス端子が50mA、500mA、5Aの3種類ある電流計をすべて直列につないだ回路がある。スイッチを入れたところ、電流計の指針は30.0mAを示した。この測定において、指針の振れを大きくして値をより正確に読み取るために選択すべきマイナス端子として、最も適切なものはどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

50mA端子

電流計の指針が30.0mAを示している場合、50mA端子の測定範囲内（最大50mAまで）に収まっている。最大測定値が小さい端子ほど、1目盛りあたりの値が細かくなり、指針の振れも大きくなるため、安全に測定できる範囲で最も最大測定値が小さい50mA端子を選択するのが、測定精度を最も高める方法となる。

秋田公立高校入試(2025)類似

導体

Q302 検流計をつないだコイルに棒磁石を近づけ、電流を流す実験を行う。このとき、電流を流すための回路の一部として、導体で作られたものを組み込む必要がある。10円硬貨、鉄くぎ、輪ゴム、窓ガラス、ペットボトルのうち、導体として使用できるものの特徴と名称の組み合わせとして正しいものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電気をよく通す性質を持つ金属（10円硬貨や鉄くぎ）

導体とは電気をよく通す物質のことであり、その多くは金属である。10円硬貨や鉄くぎは金属でできているため導体であり、回路に組み込むことで電流を流すことができる。これに対し、電気をほとんど通さない性質を持つ輪ゴムや窓ガラスなどは絶縁体（不導体）と呼ばれ、区別される。

石川公立高校入試(2022)類似

不導体（絶縁体）

Q303 ガラスやゴムのように、電気抵抗が非常に大きく、電流をほとんど通さない物質を何といいますか。最も適切な名称を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

不導体（絶縁体）

物質には、アルミニウムや銅などの金属のように電流を通しやすいものと、ガラス、ゴム、プラスチックのように電流をほとんど通さないものがあります。電気抵抗が極めて大きく、電流を遮断する性質を持つ物質を不導体、あるいは絶縁体と呼びます。

北海道公立高校入試(2021)類似

オームの法則

Q304 抵抗器や電熱線に電流を流すとき、流れる電流の大きさと、その抵抗器の両端に加わる電圧の大きさの間にはどのような関係が成り立ちますか。最も適切な説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流の大きさは、電圧の大きさに比例する

金属線などの抵抗を流れる電流の強さは、加えた電圧に比例するという関係があり、これを「オームの法則」と呼びます。例えば、電圧を2倍、3倍にすると、流れる電流も2倍、3倍になります。このとき、電流の値を縦軸に、電圧の値を横軸にとると、グラフは原点を通る直線になります。

埼玉公立高校入試(2025)類似

南半球における磁針の伏角

Q305 南半球のある地点において、糸で水平につるした棒磁石が静止したときの様子について正しく述べたものはどれですか。ただし、磁石のバランス以外の影響は無視できるものとします。

★★ 基本知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁石の北極が北を指し、水平面よりも上向きに傾く

地球は一つの大きな磁石のような性質を持っており、磁力線は方位磁針の北極が指す向きと一致します。南半球では、磁力線が地球の内部から空に向かって斜め上方に突き抜ける向きになっているため、北を指した磁石の北極側は、水平面よりも浮き上がるように傾きます。このように磁針が水平面に対して上下に傾く現象やその角度を伏角と呼びます。

群馬公立高校入試(2021)類似

電流計の読み取りと電圧の算出

Q306 電流計の500mA端子を用いて回路に流れる電流を測定したところ、0から5までの数値が記された目盛り盤において、指針が2と3の間にある「2.4」の位置を正確に指していました。このとき、回路を流れている電流の大きさは何mAですか。また、この電流計で測定した電流の値と、抵抗器にかかる電圧の値が比例関係にあるグラフにおいて、電流が100mAのときに電圧が1.5Vを示す場合、現在の測定値に対応する電圧は何Vになりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流は240mA、電圧は3.6V

500mA端子を使用している場合、目盛りの最大値である「5」の数字が500mAに対応するため、指針が指す2.4という値は 500 × (2.4 ÷ 5.0) = 240mA と読み取ることができます。電圧の算出については、電流と電圧が比例関係にあり、100mAで1.5Vとなる条件であれば、1mAあたりの電圧は 0.015V（1.5 ÷ 100）となります。したがって、240mAのときの電圧は 240 × 0.015 = 3.6V と計算されます。

群馬公立高校入試(2019)類似

並列回路における合成電力と発熱量

Q307 10Vの電圧を加えたときに6Wの電力を消費する電熱線Pと、同じ10Vの電圧を加えたときに9Wの電力を消費する電熱線Qがあります。この2本の電熱線を並列につなぎ、電源装置の電圧を10Vにして回路全体の消費電力を調べたとき、その値として正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

15W

並列回路において、電源から供給される全電力（回路全体の消費電力）は、各部分で消費される電力の合計に等しくなります。電熱線P（6W）と電熱線Q（9W）を並列につないだ場合、それぞれに10Vの電圧がかかり、それぞれの性能通り電力を消費するため、合計は 6W + 9W = 15W となります。

岩手公立高校入試(2016)類似

並列回路の合成抵抗と電流の関係

Q308 20Ωの電熱線Xと50Ωの電熱線Yを並列につないだ回路に電圧を加え、回路全体を流れる電流の変化を測定したところ、電圧が約4.3Vのときに0.3A、約7.1Vのときに0.5Aの電流が流れました。この回路の合成抵抗と電圧・電流の関係について正しく述べたものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

回路全体の合成抵抗は約14.3Ωとなり、オームの法則に従って、電圧に比例して回路全体を流れる電流が増加する。

並列回路の合成抵抗の逆数は、各抵抗の逆数の和で求められます。1/20 + 1/50 = 5/100 + 2/100 = 7/100 となり、合成抵抗は 100 / 7 ≒ 14.3Ω です。また、回路全体を流れる電流はオームの法則に基づき電圧に比例するため、電圧（V）を電流（I）で割った値（抵抗）は常に一定となり、グラフに表すと原点を通る直線になります。

秋田公立高校入試(2021)類似

検流計のプラス端子側に電流が流れる磁石の操作

Q309 コイルに検流計をつなぎ、棒磁石を動かして電磁誘導の実験を行いました。この実験において、検流計の針がプラス端子側に振れる、すなわち電流が検流計のプラス端子側に流れ込む操作の組み合わせとして正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

棒磁石のＳ極をコイルから遠ざける、またはＮ極をコイルに近づける

電磁誘導によって生じる電流の向きは、磁界の変化を打ち消す向きに決まります。棒磁石のＳ極を遠ざける操作と、Ｎ極を近づける操作は、検流計において同じ向きの電流を生じさせる性質があり、本実験の条件ではプラス端子側に電流が流れる結果となります。逆にＳ極を近づけたりＮ極を遠ざけたりすると、電流の向きは逆になります。

広島公立高校入試(2019)類似

電磁誘導が生じない条件

Q310 検流計に接続されたコイルと棒磁石を用いた実験において、磁石を素早く動かしたときには電流が流れますが、磁石をコイルのすぐそばで静止させたときには電流が流れません。この理由として適切な説明はどれか選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

静止している状態では、コイル内部の磁界の変化が起こらないため

電磁誘導という現象において、誘導電流を発生させるための必須条件は「コイル内部を貫く磁界の変化」です。磁石がコイルの近くにあっても、静止している限り磁界の状態は一定に保たれ、変化が生じないため、電流は発生しません。

宮城公立高校入試(2022)類似

直流

Q311 ある電源装置に抵抗器をつないで電流を流したところ、電流の向きが入れ替わることなく常に一つの方向に流れていました。この現象から判断できる、流れている電流の性質として最も適切な説明を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流が流れる向きが常に一定である直流の性質

電流には直流と交流の2種類がありますが、時間が経過しても電流の流れる向きが変化しないという特徴を持つのは直流です。電池を用いた回路など、常に一定の向きに電荷が移動し続ける状態を指します。

岩手公立高校入試(2020)類似

真空放電と電子の移動

Q312 真空放電管の内部に十字形の金属板を設置し、両端の電極に高い電圧をかけて放電させたところ、プラス極側の蛍光面に十字形の影がはっきりと現れました。この観察結果から説明できることとして、最も適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電子がマイナス極から放出され、プラス極に向かって直進している。

十字形の影がプラス極側に現れたということは、その反対側にあるマイナス極から何らかの粒子が飛んできて、金属板に遮られたことを意味します。このことから、陰極線の正体である電子はマイナス極から放出され、プラス極に向かって直進する性質があることがわかります。

埼玉公立高校入試(2015)類似

並列回路における全体の電流

Q313 2つの電熱線を並列につないだ回路があります。一方の電熱線に流れる電流が300mA、もう一方の電熱線に流れる電流が0.2Aであるとき、電源から流れ出る全体の電流は何Aになりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

0.5A

並列回路全体の電流は、各部分を流れる電流の和で求められます。まず単位を揃える必要があるため、300mAを0.3Aに変換します。その後、2つの枝を流れる電流を足すと、0.3A + 0.2A = 0.5A と計算できます。電流の性質と単位換算の両方を考慮する必要があります。

秋田公立高校入試(2019)類似

直列回路における電圧測定

Q314 電源の正極が点E側に接続され、点E、抵抗器L、点D、抵抗器K、点Cの順に直列に並んでいる回路があります。この回路において、抵抗器Lに加わる電圧を測定するための電圧計の正しい接続方法を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電圧計を抵抗器Lに対して並列に接続し、正端子を点E側に、負端子を点D側に接続する。

電圧計は測定したい対象に対して並列接続するのが原則です。また、端子の接続については、電位の高い方（電源の正極に近い方）に正端子を、電位の低い方に負端子を接続する必要があります。この回路では電源の正極が点E側に接続されているため、点Eの方が点Dよりも電位が高くなり、正端子を点E側に繋ぐのが適切です。

北海道公立高校入試(2017)類似

並列回路における全電流の和

Q315 電源装置から出た導線が途中で2つの道筋に分かれ、一方で豆電球を、もう一方でLEDを接続してから再び1つに合流する並列回路があります。このとき、回路全体を流れる電流（合流した後の導線を流れる電流）と、分かれた各道筋を流れる電流の関係について正しく述べているものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

全体を流れる電流は、各道筋を流れる電流の和に等しい

並列回路において、回路の分岐点に流れ込む電流の総和は、各枝に分かれて流れる電流の和に等しくなるという性質があります。道筋が分かれている場合、それぞれの道筋へ流れていった電流が合流地点で再び合わさるため、全体を流れる電流は各道筋の電流の合計となります。

群馬公立高校入試(2021)類似

電気抵抗の比較

Q316 電熱線Pに5.0Vの電圧を加えたときに1.0Aの電流が流れ、電熱線Qに4.0Vの電圧を加えたときに0.2Aの電流が流れることがわかっています。このとき、電熱線Qの電気抵抗の大きさは何Ωですか。数値として適切なものを選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

20.0Ω

オームの法則により、電気抵抗（Ω）は電圧（V）を電流（A）で割ることで求められます。電熱線Qにおいて、電圧が4.0Vのときに0.2Aの電流が流れているため、4.0 ÷ 0.2 ＝ 20.0Ωとなります。なお、電熱線Pの抵抗は 5.0 ÷ 1.0 ＝ 5.0Ωであり、電熱線Qの方が電流が流れにくい性質を持っていることがわかります。

北海道公立高校入試(2025)類似

回路の接続状態と電流の経路

Q317 並列に配置された「スイッチとLED」のまとまりが、豆電球と直列に接続された回路において、スイッチをONにするとLEDが消灯し、豆電球が点灯しました。この現象が起こる理由について、電流の性質から説明したものとして最も適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

スイッチ側の抵抗がLEDに比べて非常に小さいため、電流が抵抗の小さいスイッチ側に集中して流れるから

並列回路において、一方の経路の抵抗が他方に比べて極端に小さい場合、電流は抵抗の小さい経路に集中して流れるという原理があります。スイッチを閉じると、抵抗のあるLEDと並列に、抵抗がほぼゼロの導線経路が成立するため、電流が流れる場所がスイッチ側に偏ります。その結果、LEDには電流が流れなくなり、消灯します。このとき回路全体の抵抗は減少するため、直列部分にある豆電球にはより多くの電流が流れるようになります。

東京公立高校入試(2019)類似

消費電力と発熱量の関係

Q318 電熱線に電流を流したときに発生する熱量と、その電熱線の消費電力の関係について、電流を流す時間が一定である場合の説明として最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

発熱量は消費電力に比例する

電熱線から発生する熱量（J）は、消費電力（W）と電流を流した時間（s）の積によって決まります。時間が一定であれば、消費電力が2倍、3倍になると発生する熱量も2倍、3倍になるため、両者の間には比例の関係が成り立ちます。

宮城公立高校入試(2021)類似

オームの法則

Q319 抵抗器に流れる電流の強さと、その抵抗器の両端に加わる電圧の大きさとの間には、どのような関係が成り立つか。最も適切な記述を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流の強さは電圧の大きさに比例する

抵抗器などの導体において、流れる電流の強さは加えた電圧の大きさに比例するという性質があり、これを発見者の名前をとってオームの法則と呼ぶ。電圧を2倍、3倍にすると、流れる電流も2倍、3倍になることが知られている。

岩手公立高校入試(2021)類似

電気回路における電流の合計

Q320 日本の一般的な家庭用コンセントの電圧は100Vですが、大型のエアコンなどは200Vの電圧で使用されることがあります。同じ1200Wの電力を消費する製品を「100V」で使用する場合と「200V」で使用する場合の電流について正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

100Vで使用する方が、200Vで使用するときよりも大きな電流が流れる

消費電力（W）は「電圧（V）× 電流（A）」で表されます。この式を変形すると「電流＝消費電力 ÷ 電圧」となります。消費電力が一定（1200W）であれば、分母となる電圧が大きくなるほど電流は小さくなります。具体的には100Vのときは12アンペア流れますが、200Vのときは6アンペアに抑えることができます。このように高い電圧を利用することで、一度に流れる電流を小さくし、屋内配線への負担を軽減する工夫がされています。

宮城公立高校入試(2022)類似

オームの法則による電流算出

Q321 回路を流れる電流の大きさと、その抵抗器に加わる電圧、および抵抗器の電気抵抗の間に成り立つ「電流の大きさは電圧に比例し、抵抗に反比例する」という決まりを何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

オームの法則

電流、電圧、抵抗の3つの関係を示したこの法則は、オームによって発見されました。電圧をV、電流をI、抵抗をRとすると、V=RIという関係式が成り立ちます。理科の電気分野において最も基礎的かつ重要な法則です。

北海道公立高校入試(2017)類似

電流計の適切な端子選択

Q322 電流計の500mAのマイナス端子を使用して電流を測定したところ、指針が「0」から「5」まで振れる目盛りの「2」の位置を指しました。このとき、回路を流れている電流の大きさは何mAですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

200mA

電流計の読み取りは、接続したマイナス端子の測定範囲を最大目盛りとして考えます。500mAの端子を使用している場合、目盛りの最大値である「5」が500mAを示します。したがって、指針が「2」を指しているときは、500mAを5等分したうちの2つ分に相当するため、200mAと読み取ります。

熊本公立高校入試(2024)類似

発光ダイオードの極性

Q323 発光ダイオード（LED）を電源装置に接続して点灯させる際、電源装置の正極（＋極）側に接続しなければならないのはどちらの部分か。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

発光ダイオードの長い方の足

発光ダイオードには、電流を流す向きが決まっている「極性」という特性がある。一般に、製造時の足の長さで極性が区別されており、長い足の方を正極（＋極）側に、短い足の方を負極（－極）側に接続することで電流が流れ、点灯する仕組みになっている。

岩手公立高校入試(2019)類似

磁石の極と移動方向による電流の変化

Q324 一定の速さで走る台車に棒磁石を固定し、レールの上に設置されたコイルの中を通過させました。磁石のN極がコイルに近づくときに、電流がプラスの向きに流れたとします。このときの電流の時間変化をグラフに表した場合、磁石がコイルを通り抜けて遠ざかっていくときの電流の向きとグラフの動きとして適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流はマイナスの向きに流れるため、グラフの波形はプラスのピークの後にマイナスのピークが現れる。

コイルを貫く磁界が変化することで誘導電流が発生しますが、磁石が近づくときと遠ざかるときでは、コイル内の磁界の変化が逆になります。レンツの法則により、磁石の移動を妨げる向きに磁界を生じさせるよう電流が流れるため、移動の向きが反転する（近づくから遠ざかるに変わる）と、電流の向きの反転が起こります。これをグラフで表すと、中央の時間軸（電流0）を挟んで、上下に反対方向の山（ピーク）が作られることになります。

茨城公立高校入試(2020)類似

直列回路における個別電熱線の発熱量変化

Q325 同じ種類の電熱線を1個だけつないだ回路と、2個の電熱線を直列につないだ回路を用意し、それぞれに同じ電圧を加えました。このとき、2個を直列につないだ回路における「回路全体の抵抗の大きさ」と「電熱線1個あたりが消費する電力」の変化について正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

回路全体の抵抗は大きくなり、電熱線1個あたりの消費電力は小さくなる

直列回路において電熱線を直列に接続すると、電流の通り道が1本であるため、接続する個数が増えるほど回路全体の抵抗は大きくなります。電源の電圧が一定であれば、オームの法則により抵抗が大きくなるほど回路を流れる電流の減少が起こります。電力は「電圧×電流」で表されますが、各電熱線に加わる電圧も分割され、さらに電流も小さくなるため、結果として電熱線1個あたりの消費電力は単独のときよりも小さくなります。

青森公立高校入試(2024)類似

電力量と時間の関係

Q326 電熱線に電流を流したときに発生する熱量（電力量）について、その名称、単位、および求め方の組み合わせとして正しいものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

名称：電力量、単位：ジュール（J）、求め方：電力（W）× 時間（s）

電流によって消費されるエネルギー全体を電力量と呼び、単位にはジュール（J）を用います。電力量は、1秒あたりの電気エネルギーである電力（W）と、電流を流した時間（秒）の積によって算出されます。電力が一定であれば、電流を流す時間が長いほど電力量は大きくなります。

福島公立高校入試(2024)類似

電力と温度上昇の比例関係

Q327 断熱容器に入れた一定量の水を電熱線で温める実験において、電熱線から発生する熱量と、それによって生じる水の温度上昇の関係について述べたものとして、最も適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

水の温度上昇は、電熱線で消費される電力に比例する。

電熱線から発生する熱量は電力に比例するという性質がある。温める水の量が一定であれば、水が得る熱量に比例して温度上昇が大きくなるため、電力と温度上昇の間には正比例の関係が成り立つ。

群馬公立高校入試(2014)類似

電熱線の発熱量と時間の関係

Q328 電熱線に一定の電圧を加えて電流を流し続けるとき、電流を流した時間と、電熱線から発生する熱量（発熱量）との間にはどのような関係がありますか。最も適切な説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

発生する熱量は、電流を流した時間に比例する

電熱線から発生する熱量は、電力（電圧×電流）と電流を流した時間の積によって決まります。電圧が一定であれば流れる電流も一定となるため、消費されるエネルギーである発熱量は、通電した時間に比例して増加するという法則があります。

群馬公立高校入試(2017)類似

オームの法則による長さの特定

Q329 1cmあたりの抵抗が0.3Ωである均一な太さの金属線がある。この金属線の一部を回路に組み込み、4.5Vの電圧を加えたところ、0.5Aの電流が流れた。このとき、回路に組み込まれた金属線の長さは何cmか、求めなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

30cm

オームの法則（電圧＝抵抗×電流）に基づき、抵抗値は「電圧÷電流」で算出できる。4.5Vの電圧を加えて0.5Aの電流が流れたことから、金属線の抵抗値は 4.5 ÷ 0.5 ＝ 9Ω となる。金属線において抵抗と長さの比例の関係が成立するため、全体の抵抗値を1cmあたりの抵抗値で割ることで、9 ÷ 0.3 ＝ 30cm と長さを特定できる。

埼玉公立高校入試(2018)類似

並列回路における全電流の算出

Q330 10Ωの抵抗器Xと20Ωの抵抗器Yを並列につなぎ、電源装置で10Vの電圧を加えた。このとき、回路全体を流れる電流の大きさとして適切なものはどれか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

1.5A

並列回路では、各抵抗器にかかる電圧は電源の電圧と等しくなるため、抵抗器Xと抵抗器Yの両方に10Vの電圧が加わる。オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）を用いると、抵抗器Xを流れる電流は10V÷10Ω＝1.0A、抵抗器Yを流れる電流は10V÷20Ω＝0.5Aと求められる。並列回路全体の電流は各抵抗器を流れる電流の和となるため、1.0A＋0.5A＝1.5Aとなる。また、回路全体の合成抵抗（約6.7Ω）を算出し、電源電圧をその合成抵抗で割ることでも同様の数値を導き出すことができる。

埼玉公立高校入試(2022)類似

電流が磁界から受ける力の向き

Q331 磁石による磁界の中に置かれた導線に電流を流したところ、導線が一定の方向に力を受けました。この導線が受ける力の向きを、最初とは反対の向きに変えるための操作として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流の向きはそのままに、磁石の極を入れ替えて磁界の向きを逆にする

導線が受ける力の向きは、電流の向きまたは磁界の向きのいずれか一方を逆にすることで反対になります。両方を同時に逆にしてしまうと、力の向きは元と同じになってしまいます。また、電流の強さや導線の太さは力の大きさに影響を与えますが、向きを反転させる要因にはなりません。

埼玉公立高校入試(2015)類似

合成電力による加熱効果

Q332 電源に、電気抵抗の異なる2つの電熱線Aと電熱線Bを並列につないだ回路があります。電熱線Aは常に電流が流れる状態にあり、電熱線Bにはスイッチが取り付けられ、電流の有無を切り替えられるようになっています。スイッチを入れて2つの電熱線を同時に使用したとき、回路全体から発生する総熱量は、電熱線Aのみを使用していたときと比較してどのように変化しますか。最も適切な説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電熱線Aと電熱線Bのそれぞれの消費電力の合計分だけ、発生する総熱量は増加する

並列回路において複数の電熱線を同時に使用する場合、回路全体の消費電力はそれぞれの電熱線が消費する電力の和となります。発生する熱量は消費電力に比例するため、スイッチを入れて電熱線Bにも電流を流すと、電熱線Aのみの場合よりも総熱量は増加することになります。電気抵抗が並列に加わることで回路全体の抵抗は小さくなり、結果として流れる電流の総量が増え、消費電力の合計が増大するという原理に基づいています。

埼玉公立高校入試(2020)類似

スピーカーの音が出る仕組み

Q333 スピーカーから出る音の「高さ」と「大きさ」を変化させる方法について、正しい説明はどれですか。

★★★ 標準実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

音を高くするには電流の向きが変わる周期を速くし、音を大きくするには電流を強くする。

音の高さは振動数（1秒あたりの振動回数）によって決まるため、電流の向きを切り替える周期を速くすることで振動板の振動数を増やし、音を高くすることができます。また、音の大きさは振動の振幅によって決まるため、電流を強くして電磁石の磁力を強め、振動板をより大きく動かすことで音を大きくすることができます。

埼玉公立高校入試(2021)類似

一定電圧下での電流と抵抗の反比例関係

Q334 回路において、加える電圧を一定に保ったまま、つなぐ電熱線の抵抗の大きさを2倍、3倍と大きくしていったとき、流れる電流の大きさはどのように変化しますか。最も適切な説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

抵抗の大きさに反比例して、1/2倍、1/3倍になる

オームの法則「電圧＝電流 × 抵抗」において、電圧が一定の場合、電流を求める式は「電流＝電圧 ÷ 抵抗」となります。この式から、分母にある抵抗が大きくなるほど電流は小さくなることがわかります。このように、一方が2倍、3倍になるともう一方が1/2倍、1/3倍になる関係を反比例と呼びます。

群馬公立高校入試(2021)類似

並列回路における抵抗値の特定

Q335 並列回路において、一方の道筋にある抵抗器を、それよりも抵抗値の小さい別の抵抗器に置き換えたとき、回路全体に起こる変化について正しく述べたものはどれですか。ただし、電源の電圧は一定であるものとします。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

置き換えた道筋を流れる電流が増加し、回路全体の抵抗は置き換え前より小さくなる。

並列回路では、各枝分かれした道筋にかかる電圧は電源の電圧と等しく一定です。オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）より、ある道筋の抵抗を小さいものに置き換えると、その道筋を流れる電流は増加します。もう一方の道筋を流れる電流は変化しないため、それらの和である回路全体の電流は増加することになります。回路全体の電流が増加するということは、回路全体の抵抗（合成抵抗）は元の状態よりも小さくなったことを意味します。

群馬公立高校入試(2015)類似

交流電流

Q336 家庭で利用されているコンセントのように、流れる向きや強さが周期的に変化する電流のことを何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

交流

電流の向きと強さが周期的に変化する電流を交流といいます。一方、乾電池から取り出される電流のように、向きが常に一定である電流は直流と呼ばれます。交流は磁石やコイルを回転させる発電機などによって発生させることができます。

千葉公立高校入試(2019)類似

回路の測定データに基づく抵抗器の同定

Q337 P、Q、R、Sの4つの端子を持つ箱があり、内部に抵抗器が接続されています。端子Pと端子Sの間に3.0Vの電圧を加えたところ、0.15Aの電流が流れました。この端子Pと端子Sの間に接続されている抵抗器の抵抗値として正しいものを選択しなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

20Ω

オームの法則により、抵抗値は「電圧（V）÷ 電流（A）」で算出できます。この問題では、電圧が3.0Vで電流が0.15Aであるため、3.0 ÷ 0.15 を計算すると 20 となります。したがって、この端子間に接続されている抵抗器の抵抗値は20Ωです。

群馬公立高校入試(2021)類似

並列回路の合成抵抗と電流

Q338 電源電圧を3.0Vに設定し、10Ωの電熱線Pと15Ωの電熱線Qを並列につないだ回路がある。このとき、電源装置から出た直後の主回路に流れる電流の値を測定すると何Aになるか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

0.5A

並列回路において、各電熱線にかかる電圧は電源電圧と同じ3.0Vとなります。オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）を用いると、電熱線Pに流れる電流は 3.0V ÷ 10Ω ＝ 0.3A、電熱線Qに流れる電流は 3.0V ÷ 15Ω ＝ 0.2A です。主回路を流れる電流は各枝を流れる電流の和になるため、0.3A ＋ 0.2A ＝ 0.5A となります。これは合成抵抗が6Ω（10Ωや15Ωより小さい値）になり、3.0V ÷ 6Ω = 0.5A と計算されることからも説明できます。

北海道公立高校入試(2017)類似

電流計の適切な端子選択

Q339 回路を流れる電流の大きさが予想できないとき、電流計の故障を防ぐために最初につなぐべきマイナス端子として適切なものはどれですか。なお、電流計には「5A」「500mA」「50mA」の3つのマイナス端子があるものとします。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

5Aのマイナス端子

電流計を回路につなぐ際、流れる電流の大きさが不明な状態で測定範囲の小さい端子を選択すると、許容範囲を超えた電流によって指針が振り切れ、計器が故障する恐れがあります。そのため、まずは最も大きな電流まで測定できる端子から接続し、指針の振れが小さいことを確認してから、より精密に測定できる小さな値の端子へとつなぎ替えるのが鉄則です。

群馬公立高校入試(2017)類似

電気抵抗の算出

Q340 回路における電圧、電流、電気抵抗の間の関係について述べたものとして最も適切なものを、次のうちから1つ選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電気抵抗の大きさは、その区間に加わる電圧の大きさを、流れる電流の大きさで割ることで求められる。

オームの法則により、導体に流れる電流の強さは電圧に比例し、抵抗に反比例します。この関係から、電気抵抗（Ω）＝電圧（V）÷電流（A）という式が成り立ちます。電圧と電流の比がその物質の電気抵抗を表すという定義に基づいた基本的な計算原理です。

宮城公立高校入試(2021)類似

電流計の読み方

Q341 電流計には「5A端子」「500mA端子」「50mA端子」のように、値の異なる複数のマイナス端子が備わっています。流れる電流の大きさが予想できないとき、最初に接続すべき端子とその理由について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流計の故障を防ぐため、最も大きな電流まで測定できる5A端子に接続する。

流れる電流の大きさが不明な状態で、測定範囲の小さな端子（50mA端子など）に接続すると、予想以上の電流が流れた場合に指針が最大目盛りを大きく超えて振り切れ、電流計が破損する原因となります。安全に測定を行うためには、まず最も大きな電流が測定可能な5A端子から使い始め、指針の振れが小さすぎる場合に、より小さな単位の端子へつなぎ変えるのが正しい手順です。

山形公立高校入試(2018)類似

電力と発熱量の関係

Q342 電熱線に電流を流して水の温度を上昇させる実験において、水の量や加熱する時間を一定に保った場合、電熱線で消費される電力と水の上昇温度の間にはどのような関係がありますか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

水の上昇温度は電力に比例する

電熱線から発生する熱量は、消費電力と加熱時間の積で決まります。実験において水の量と加熱時間が一定であれば、発生した熱量がすべて水に与えられると仮定したとき、水の上昇温度は電熱線で消費された電力に比例して大きくなります。

北海道公立高校入試(2016)類似

スピーカー

Q343 スピーカーから音が出る原理について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁界中のコイルに変化する電流を流すことで力が発生し、コイルに接続された振動板が振動するため。

磁石による磁界の中にコイルを配置し、そこに強さや向きが変化する電流（音声信号）を流すと、電流が受ける力の向きや強さが刻々と変化します。この変化する力によって、コイルと一体になった振動板が前後に細かく振動し、周囲の空気を震わせることで音波が発生します。

秋田公立高校入試(2018)類似

交流電流と磁界の変化

Q344 家庭用のコンセントから供給されている電気のように、電流の流れる向きと強さが一定の周期で交互に入れ替わる電流を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

交流

電流には、流れる向きが常に一定である直流と、向きと強さが周期的に入れ替わる交流の2種類があります。発電所から送られてくる電気や家庭のコンセントに届く電気は交流です。

青森公立高校入試(2023)類似

誘導電流

Q345 コイルの内部を貫く磁力線の束である磁界が変化するとき、その変化を妨げる方向に電圧が生じ、コイルに電流が流れる現象を電磁誘導といいます。この電磁誘導によってコイルに流れる電流のことを何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

誘導電流

コイル内の磁界が変化することによって生じる電流を誘導電流と呼びます。これは電磁誘導という現象によって引き起こされるもので、磁石を動かしたり、近くにある別のコイルに流れる電流を変化させたりすることで発生します。

秋田公立高校入試(2021)類似

誘導電流の向きが変わる条件

Q346 検流計をつないだコイルの上方で、棒磁石のN極を近づけたり遠ざけたりする実験を行いました。この実験において、誘導電流の向きを、最初に「N極を近づけたとき」の向きと逆にするための方法として、正しい記述の組み合わせはどれですか。

★★ 基本知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

N極を遠ざける、またはS極を近づける

電磁誘導において電流の向きを逆にするには、磁石の極の変更を行うか、磁石を動かす向きの変更を行う必要があります。「N極を近づける」操作に対して、動かす向きを逆にする「N極を遠ざける」操作、あるいは極を逆にする「S極を近づける」操作を行えば、誘導電流の向きは逆になります。磁石を速く動かしたり磁力を強くしたりしても、変化するのは電流の大きさだけであり、向きは変わりません。

埼玉公立高校入試(2025)類似

電流がつくる磁界の性質

Q347 電流が流れている導線の周囲には、磁石の力がはたらく空間が生じます。この磁界の向きを順につないでいき、磁界の強さや向きを視覚的に表した線を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁力線

電流のまわりに発生する磁界のようすを、方位磁針のN極が指す向きに沿ってつないだ曲線を磁力線と呼びます。磁力線の間隔が狭いほど磁界が強く、磁力線の向きがその点での磁界の向きを表します。

群馬公立高校入試(2016)類似

電気抵抗

Q348 ある抵抗器に加える電圧を変化させたところ、電圧が2.5Vのときには0.2Aの電流が流れ、電圧を5.0Vにすると0.4Aの電流が流れました。電圧と電流が比例関係にあるとき、この抵抗器の電気抵抗は何Ωですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

12.5Ω

オームの法則において、電気抵抗は「電圧 ÷ 電流」で求められます。与えられた数値を用いて、5.0V ÷ 0.4A ＝ 12.5Ω、または2.5V ÷ 0.2A ＝ 12.5Ωと計算できます。電流を電圧で割ってしまった場合に導かれる0.08Ωや、単純な数値の読み取りミスをしないよう計算する必要があります。

岩手公立高校入試(2019)類似

磁石の極と移動方向による電流の変化

Q349 検流計をつないだコイルに対して、台車に固定した棒磁石のN極を近づけたところ、検流計の針が右側に振れました。この実験において、検流計の針を同じ右側に振らせるための操作として適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁石のS極をコイルから遠ざける

誘導電流の向きは、磁石の磁極（N極かS極か）と、移動の向き（近づけるか遠ざけるか）の組み合わせで決まります。一方の条件を逆にすると電流の向きは反転しますが、両方の条件を同時に逆にすると電流の向きは元と同じになります。したがって、「N極を近づける」操作と同じ向きに電流を流すには、「S極を遠ざける」という、極と移動方向の両方を逆にする操作が必要です。

北海道公立高校入試(2021)類似

電流がつくる磁界の強さ

Q350 1本の直線導線を水平な厚紙に対して垂直に通し、電流を流しました。厚紙の上に、導線からの距離が最も近い地点D、2番目に近い地点B、最も遠い地点Aの3点をとったとき、各地点における磁界の強さの関係について正しく述べたものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁界の強さは地点Dが最も強く、次に地点B、地点Aが最も弱い

導線に電流を流したときに発生する磁界の強さは、電流を流している導線からの距離によって決まります。磁界は導線に近いほど強く、導線から遠ざかるほど弱くなるという性質があるため、導線からの距離が最も短い地点Dにおいて磁界が最も強くなります。

神奈川公立高校入試(2025)類似

帯電した物体間にはたらく力

Q351 2つの物体が静電気を帯びたとき、異なる種類の電気を帯びている物体どうしを近づけると、どのような力がはたらきますか。適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

互いに引きつけ合う力（引力）

静電気を帯びた（帯電した）物体間には、電気の種類によって力がはたらきます。同じ種類の電気（＋と＋、またはーとー）を帯びている場合は互いにしりぞけ合い、異なる種類の電気（＋とー）を帯びている場合は互いに引き合うという性質があります。この引き合う力は「引力」と呼ばれます。

秋田公立高校入試(2021)類似

誘導電流の向きが変わる条件

Q352 コイルと検流計を用いた電磁誘導の実験において、棒磁石を動かす操作と検流計の反応の関係について述べた文として、科学的に正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁石を動かす向きを反対にすると、電流の向きも反対になる。

電磁誘導によって生じる誘導電流の向きは、磁石の極の向きと、磁石を動かす向きによって決定されます。そのため、動かす向きを反対にすると磁界の変化の仕方が逆になり、電流の向きも入れ替わります。磁石を速く動かすことは電流の強さを大きくしますが向きには影響せず、磁石を静止させた場合は磁界の変化がなくなるため電流は流れません。

長崎公立高校入試(2015)類似

抵抗の算出

Q353 電熱線に加わる電圧を2倍、3倍に変化させると、それにともなって流れる電流の大きさも2倍、3倍になるという、電圧と電流の比例関係を示す法則の名称はどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

オームの法則

金属線などの抵抗体に流れる電流の強さは、そこに加わる電圧の大きさに比例し、抵抗の大きさに反比例します。この物理的な原理をオームの法則と呼び、電気回路における基本的な法則として用いられます。

岩手公立高校入試(2017)類似

水が受け取ったエネルギー量

Q354 水の上昇温度を測定してエネルギー量を算出する実験において、計算から得られる熱量と、実際に水が受け取った熱量の誤差を小さくするための工夫として、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

熱が逃げないように、発泡ポリスチレンなどの断熱性の高い容器を使用する

実験において供給されたエネルギーは、すべてが水の温度上昇に使われるのが理想ですが、実際には空気中や容器へと逃げてしまいます。比熱や上昇温度から正確な熱量を求めるためには、外部への放熱を最小限に抑える必要があるため、断熱性の高い容器の使用やふたの設置が推奨されます。

福島公立高校入試(2022)類似

電圧が等しいときの電流と抵抗の関係

Q355 回路に加える電圧を一定に保ったまま、接続している抵抗器を別の抵抗器に取り替える実験を行いました。取り替え後の電流計の値を読み取ったところ、取り替え前よりも電流の値が小さくなっていました。この実験結果から判断できる内容として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

取り替え後の抵抗器は、取り替え前の抵抗器よりも抵抗の大きさが大きい。

オームの法則に基づくと、電圧が一定のとき、電流を流れにくくする働きである「抵抗」が大きくなれば、回路を流れる電流の値は減少します。実験において電流が減少したということは、新しく接続した抵抗器の方が、電流を遮る力がより強かった、つまり抵抗の値が大きかったことを示しています。

埼玉公立高校入試(2025)類似

電熱線の抵抗

Q356 導線や電熱線に電流を流したときの「電流の通りにくさ」を表す数値を何といいますか。また、その値を求めるための関係性について述べたものとして正しいものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

抵抗といい、電圧を電流で割ることで算出される。

導線や電熱線における電流の通りにくさは「抵抗」と呼ばれます。オームの法則に基づき、抵抗（Ω）の値は加えた電圧（V）を流れる電流（A）で割ることによって求めることができます。

北海道公立高校入試(2020)類似

直列回路における合成抵抗と電流

Q357 手回し発電機、10Ωの電熱線1個、および電流計を1本の道筋でつないだ直列回路があります。この回路に、同じ10Ωの電熱線をさらにもう1個直列につなぎ加えたとき、電源の電圧を一定に保つと、回路に流れる電流の大きさは、電熱線が1個のときと比べてどのようになりますか。その変化の様子と理由の組み合わせとして正しいものを選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

回路全体の合成抵抗が2倍になるため、電流の大きさは1/2倍になる。

直列回路において、抵抗器を直列に追加すると回路全体の合成抵抗はそれぞれの抵抗の和となり、大きくなる。オームの法則により、電源の電圧が一定であれば、流れる電流の大きさは合成抵抗に反比例するため、抵抗が2倍（10Ωから20Ω）になると電流は1/2倍に減少する。

北海道公立高校入試(2020)類似

磁界の向きの変更による力の制御

Q358 水平な台の上に2本の平行なアルミパイプを置き、その上にコイルを載せた装置を用意します。コイルの真下には円形磁石が置かれ、S極が上（コイル側）を向いています。このコイルに電流を流したところ、コイルがある方向に動き出しました。このとき、磁石の向きはそのままで、電流を流す向きだけを逆にした場合、コイルが受ける力の向きはどうなりますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

最初とは反対の向きに動く

フレミングの左手の法則によると、電流が磁界から受ける力の向きは、電流の向きと磁界の向きの両方に依存します。磁界の向き（磁石の極）を固定したまま、電流の向きだけを逆にすると、受ける力の向きは最初とは反対になります。

群馬公立高校入試(2017)類似

直列回路の合成抵抗と電流

Q359 2つの抵抗器を1つの道筋になるように直列につないだ回路において、回路全体の抵抗である合成抵抗はどのような値になりますか。計算方法と結果の関係について正しいものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

それぞれの抵抗の大きさの和に等しくなる

直列つなぎの回路では、電流の通り道が一本に限定されるため、回路全体の抵抗（合成抵抗）は、接続された各抵抗器の抵抗値をすべて足し合わせた「和」として求められます。

群馬公立高校入試(2017)類似

並列回路の合成抵抗と電流

Q360 ある電熱線を1本だけ電源装置につないだ回路があります。この回路に、同じ抵抗値を持つもう1本の電熱線を並列に追加したとき、回路全体を流れる電流の大きさと合成抵抗はどのように変化しますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

回路全体の電流は2倍になり、合成抵抗は2分の1になる

並列つなぎでは、各枝にかかる電圧は電源の電圧と等しくなります。同じ抵抗を並列に追加すると、それぞれの枝に同じ大きさの電流が流れるため、回路全体を流れる電流（各枝の電流の和）は1本のときの2倍になります。電圧が一定で電流が2倍になるということは、オームの法則により、回路全体の抵抗（合成抵抗）が2分の1に減少したことを示します。

高知公立高校入試(2024)類似

電極の極性と電子の偏向

Q361 真空放電管（クルックス管）の中に電子の流れ（陰極線）を発生させ、その通路をはさむように上下に電極を設置しました。電子の流れが下側にある電極Dの方向へ大きく曲がって進んだとき、電極Dの極性と電子がもつ電気の性質の組み合わせとして適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電極Dはプラス極であり、電子は負の電気をもっている。

電子の流れである陰極線は、負（マイナス）の電気をもった粒子の集まりです。電気には、異なる極性のもの同士が引き合うという性質があるため、負の電気をもつ電子はプラス極側に引き寄せられます。この実験では電子が電極Dの方向に曲がっていることから、電極Dがプラス極であることがわかります。

埼玉公立高校入試(2021)類似

家庭用電気器具の並列接続

Q362 100Vの電圧が加わる家庭用コンセントに、消費電力が1200Wのドライヤーと500Wの電気ケトルを同時に接続して使用しました。このとき、コンセントから電源タップへと流れる合計の電流と、各器具に加わる電圧の関係について述べたものとして正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

ドライヤーと電気ケトルの両方に100Vの電圧が加わり、合計で17Aの電流が流れる

家庭用コンセントの器具は並列回路で接続されるため、それぞれの器具には電源と同じ100Vの電圧が等しく加わります。「電力(W) = 電圧(V) × 電流(A)」の式を適用すると、ドライヤーには1200 ÷ 100 = 12A、電気ケトルには500 ÷ 100 = 5Aの電流が流れます。並列回路において、電源から流れ出る合計の電流は各器具に流れる電流の和になるため、12 + 5 = 17Aとなります。

秋田公立高校入試(2023)類似

交流電流と発光ダイオードの点滅

Q363 交流電源に、電流を流す向きが互いに逆になるように2つの発光ダイオードを並列につなぎます。この発光ダイオードを手に持って暗い場所で素早く左右に振ったとき、光はどのように観察されますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

2つの光が交互に点滅し、2本の点線が並んでいるように見える

交流は電流の向きが周期的に入れ替わるため、逆向きに接続された2つの発光ダイオードには交互に電流が流れる。これにより、2つの発光ダイオードは非常に短い間隔で交互に点滅を繰り返す。これを左右に振ると、残像現象によって光が途切れた「点線」状の軌跡が2本並んで見えることになる。

埼玉公立高校入試(2015)類似

電力と発熱量の関係

Q364 一定の抵抗を持つ電熱線を水が入ったカップに入れ、電源装置の電圧を3Vにして5分間電流を流したところ、水温が一定量上昇しました。次に、同じ電熱線と水を用いて、電源装置の電圧を6Vに変えて5分間電流を流したとき、水の上昇温度は3Vのときと比較して何倍になると考えられますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

4倍

オームの法則により、抵抗が一定のとき、電圧を2倍（3Vから6V）にすると流れる電流も2倍になります。電力は「電圧×電流」で算出されるため、電圧が2倍、電流が2倍になると、電力は2×2＝4倍となります。発生する熱量は電力に比例するため、水の上昇温度も4倍になります。このように、抵抗が一定の場合、電力（および熱量）は電圧の二乗に比例するという性質があります。

秋田公立高校入試(2025)類似

電力量と電気料金の計算

Q365 「100V-900W」という表示がある電磁調理器を、100Vの電源につないで40分間使用しました。このとき消費した電力量に基づいた電気料金はいくらになりますか。ただし、電気料金は1kWhあたり30円として計算しなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

18円

電気料金を求めるには、まず電力量をkWhの単位で算出する必要があります。900Wは0.9kWであり、使用時間の40分間は時間の単位に直すと40/60時間（3分の2時間）となります。したがって、電力量は 0.9kW × 2/3h ＝ 0.6kWh と求められます。1kWhあたり30円なので、0.6kWh × 30円＝ 18円となります。分を時間に換算すること、およびWをkWに換算することを忘れないように注意が必要です。

秋田公立高校入試(2019)類似

並列回路の電圧

Q366 電源装置に2つの抵抗器を並列につないだ回路において、それぞれの抵抗器に加わる電圧と、電源の電圧との関係について述べたものとして正しいものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

各抵抗器に加わる電圧は、どこも電源の電圧と等しくなる

並列回路においては、電源から枝分かれした各区間に加わる電圧の大きさは、どこも電源電圧と等しくなるという性質がある。これは、それぞれの抵抗器が電源に対して独立して直接つながっている状態と見なせるためである。

秋田公立高校入試(2024)類似

電圧計の接続方法

Q367 電圧計を回路に接続する際、測定したい部分に対して「並列」に接続しなければならない理由と、その性質について述べた文として正しいものはどれか、選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電圧計の内部抵抗は非常に大きく、並列につなぐことで回路全体の電流への影響を最小限に抑えながら、その区間の電圧を等しく保って測定できるから

並列回路では、どの枝分かれした区間にも等しい電圧が加わるという性質があります。電圧計は内部抵抗が極めて大きく作られているため、並列に接続しても電圧計側にはほとんど電流が流れません。これにより、回路全体の電流の状態を大きく変えることなく、目的の場所の電圧を正確に測定することが可能になります。

秋田公立高校入試(2019)類似

オームの法則による電流計算

Q368 回路において、ある区間に流れる電流の大きさは、その区間に加わる電圧の大きさに比例し、抵抗の大きさに反比例するという関係があります。この法則を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

オームの法則

電流、電圧、抵抗の3つの要素の間に成り立つ比例・反比例の関係をオームの法則と呼びます。この法則は電気回路の計算において最も基礎となる原理です。

秋田公立高校入試(2025)類似

磁力の強さと誘導電流の関係

Q369 コイルに検流計をつなぎ、磁石PのN極を近づけたところ、検流計の針が右に2目盛りふれました。次に、磁石Pよりも磁力が強い磁石Qを準備し、磁石Pと同じ速さでコイルにN極を近づけました。このときの検流計の反応として、適切な説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

針は右に3目盛りなど、2目盛りよりも大きくふれる

電磁誘導において発生する誘導電流の大きさは、磁石の磁力が強いほど大きくなります。同じ極（N極）を同じ向き（近づける）に動かしているため、電流の向きは変わりませんが、磁力が強くなった分だけ電流の振れ幅は大きくなります。

秋田公立高校入試(2024)類似

電力量の算出

Q370 電流が一定時間にはたらいたときに消費されるエネルギーの総量を何といいますか。その名称と、単位時間あたりのエネルギーである電力、および時間の関係について正しい説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電力量といい、電力に時間をかけた値で求められる

電流が消費するエネルギーの総量は電力量と呼ばれます。これは1秒間あたりのエネルギー消費量を示す電力（電圧×電流）に使用した時間をかけることで算出されます。単位は主にジュール（J）やワット時（Wh）が使われます。

宮城公立高校入試(2021)類似

電流計の読み方

Q371 回路に流れる電流を測定するため、電流計の「500mA端子」を使用して実験を行いました。電圧を2Vに調整した際、電流計の指針が、最大目盛りを「500」としたスケールにおいて「100」の目盛りを指し示しました。このとき、回路を流れている電流は何A（アンペア）ですか。正しい数値を選択してください。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.1A

電流計の500mA端子を使用している場合、目盛りの最大値が500mAであることを表します。指針が100の目盛りを指しているとき、流れている電流は100mAと読み取ることができます。1Aは1000mAであるため、100mAをアンペア単位に換算すると0.1Aとなります。

北海道公立高校入試(2016)類似

電流が磁界から受ける力の向きと大きさ

Q372 磁界の中にある導線に電流を流したとき、導線が受ける力の向きについて正しく述べたものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流の向きと磁界の向きの両方に垂直な方向

磁界の中にある導線に電流を流すと、磁界から力を受ける。この力の向きは、電流の流れる向きと、磁界の向き（N極からS極へ向かう向き）のどちらに対しても垂直な方向になる。これはフレミングの左手の法則によって確認することができる。

秋田公立高校入試(2021)類似

電流が流れるコイル内部の磁界の向き

Q373 水平に置かれた円筒状のコイルに電流を流したところ、コイルの「手前側」を流れる電流の向きが下から上（上向き）でした。このとき、コイルの内部を貫く磁力線の向きとして正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

向かって左から右へ貫く向き

右ねじの法則（右手の法則）を適用して考えます。コイルを流れる電流の向きに沿って、右手の4本の指をコイルの手前から奥へ巻き込むように握ると、親指は右側を指します。この親指の向きがコイル内部を貫く磁力線の方向を示すため、磁界は左から右へ向かうことになります。

愛知公立高校入試(2017)類似

オームの法則による電気抵抗の算出

Q374 ある電熱線を用いた実験において、加える電圧を0.60Vに設定したところ、電熱線には400mAの電流が流れた。この電熱線の電気抵抗は何Ωか。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

1.5Ω

電気抵抗は、電圧（V）を電流（A）で割ることによって算出される。計算の際、電流の単位をミリアンペアからアンペアに換算する必要があるため、400mAを0.4Aとして扱う。0.60V ÷ 0.4A を計算すると、抵抗値は1.5Ωとなる。

群馬公立高校入試(2014)類似

実験における熱の損失

Q375 発泡ポリスチレンのコップに一定量の水を入れ、電熱線に電流を流して水温を上昇させる実験を行いました。このとき、電熱線が発生させた熱量（電力×時間）から計算される水温の上昇値よりも、実際に温度計で測定された水温の上昇値の方が小さくなることがあります。この理由として最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電熱線から発生した熱の一部が、コップや周囲の空気に逃げたため

電熱線から発生した熱エネルギーは、すべてが水の温度上昇に使われるわけではありません。水に接しているコップ自体を温めたり、水面や容器の壁面から周囲の空気に熱が移動したりする「放熱」が起こるため、実際に測定される温度上昇は理論上の計算値よりも低くなります。

群馬公立高校入試(2018)類似

真空放電

Q376 密閉されたガラス容器の中に電極を取り付け、電源装置をつないで放電の様子を観察する実験について、放電をより起こしやすくするための条件として適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

容器内の気圧を低くし、大きな電圧を加える

通常、空気中の分子は電子の移動を妨げていますが、真空ポンプなどで空気を抜いて低圧の状態にすると、電子が移動しやすくなります。この状態で大きな電圧を加えることで、空間に電流が流れる放電現象が観察できるようになります。

群馬公立高校入試(2017)類似

オームの法則による長さの特定

Q377 1cmあたりの抵抗が0.3Ωである金属線を用いて、4.5Vの電源に接続したときに0.3Aの電流が流れるような回路を作りたい。このとき、必要な金属線の長さとして正しいものはどれか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

50cm

オームの法則により、流したい電流が0.3A、電源電圧が4.5Vであるとき、必要となる抵抗値は 4.5 ÷ 0.3 ＝ 15Ω である。抵抗と長さの比例の関係に基づき、1cmあたり0.3Ωの抵抗を持つ金属線で15Ω分を確保するためには、15 ÷ 0.3 ＝ 50cm の長さが必要となる。

埼玉公立高校入試(2021)類似

電流計と電圧計の接続方法

Q378 電気回路の測定において、電圧計を測定したい電熱線に対して必ず「並列」に接続しなければならない理由として、最も適切な説明はどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電圧計は内部抵抗が非常に大きく、直列に接続すると回路に電流がほとんど流れなくなってしまうから

電圧計は、測定したい部分に流れる電流に影響を与えないよう、内部抵抗が非常に大きく作られています。これを誤って直列に接続してしまうと、回路全体の抵抗が極端に大きくなり、電熱線に電流がほとんど流れなくなって正しい測定ができなくなるため、必ず並列に接続します。反対に、電流計は内部抵抗が非常に小さいため、並列につなぐと大きな電流が流れ込み故障の原因になります。

岩手公立高校入試(2016)類似

直列回路における消費電力と発熱量

Q379 電流による発熱量について、電力と時間の関係を正しく表した定義はどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

発熱量〔J〕＝電力〔W〕× 時間〔s〕

電熱線から発生する熱の量である発熱量は、1秒あたりの電気エネルギーの消費量を示す「電力」と、電流を流した「時間」の積で決まります。単位はジュール（J）が用いられ、電力が大きいほど、また時間を長くするほど、発熱量は多くなります。

秋田公立高校入試(2021)類似

電力量の計算

Q380 電気器具に電圧を加えたとき、一定の時間に消費された電気エネルギーの総量を何といいますか。また、その量を表す単位として適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電力量、単位はジュール（J）

電気器具が一定時間に使用したエネルギーの量を電力量と呼びます。電力量は、電圧、電流、およびそれらを流した時間の積で計算され、その単位にはジュール（J）が用いられます。これに対し、1秒あたりのエネルギー消費量は電力（単位：W）と呼ばれます。

埼玉公立高校入試(2024)類似

半導体

Q381 電子部品の材料として使われるケイ素について、その電気的な性質を正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電気を非常によく通す導体と、ほとんど通さない絶縁体との中間の性質を持つ

ケイ素は半導体の代表例であり、その最大の特徴は「導体と絶縁体の中間の性質」を持っていることです。この性質を利用することで、電気を流したり止めたりするスイッチのような役割を、非常に小さなサイズで実現することが可能になります。

秋田公立高校入試(2025)類似

誘導電流

Q382 電磁誘導の仕組みを応用した道具として、内部にあるコイルに電流を流して磁界を変化させることで、上に置かれた鍋の底に電流を発生させて加熱する調理器具はどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電磁調理器（IH調理器）

電磁調理器（IH調理器）の内部にはコイルが配置されており、そこに電流を流して磁界を激しく変化させることで、金属製の鍋の底に誘導電流を発生させます。その電流が鍋の抵抗によって熱に変わることで加熱が行われます。

秋田公立高校入試(2019)類似

家庭用回路における全電流と発熱の関係

Q383 家庭内のコンセントにテレビやドライヤーなどの複数の電化製品をつないで同時に使用する場合、これらの製品は互いにどのような回路として接続されていますか。また、使用する電化製品の数が増えるほど、コンセントに流れる全体の電流と、導線から発生する熱量はどのように変化しますか。正しい組み合わせを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

並列回路で接続されており、電流は大きくなり、発熱量も大きくなる。

家庭の配線は、どの電化製品にも等しく100Vの電圧がかかるように並列回路で構成されています。並列回路では、使用する電化製品を増やすほど回路全体で消費される電力が大きくなり、それに伴って回路の幹線を流れる電流の合計も大きくなります。導線にはわずかな抵抗があるため、流れる電流が大きくなるほどジュール熱による発熱量が増大し、過熱の原因となります。

秋田公立高校入試(2019)類似

ブレーカーが作動する電流の範囲

Q384 家庭内の分電盤に設置されているブレーカーが、複数の電気製品を同時に使用した際に作動し、電流を遮断する理由として最も適切な説明を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

回路全体を流れる電流の合計が制限値を超え、電線が発熱するなどの危険を防ぐため

家庭内の電気器具はすべて並列につなげられているため、多くの器具を同時に使うほど分電盤を流れる合計の電流は大きくなります。電流が流れすぎると、電線が熱を持って火災の原因になるなどの危険があるため、一定の制限値（アンペア数）を超えるとブレーカーが自動的に回路を遮断する仕組みになっています。これは消費電力の合計が増えることで、回路全体の電流が増大するために起こる現象です。

東京公立高校入試(2019)類似

ブレーカーの許容電力

Q385 家庭で多くの電気器具を同時に使用した際、回路に流れる電流の合計が制限を超えると、火災などを防ぐために自動的に電気を遮断する装置を何と呼びますか。最も適切な名称を選びなさい。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

ブレーカー

家庭内の電気回路は並列つなぎになっており、電気器具を同時に使うほど回路全体を流れる電流の合計は大きくなります。この電流が一定の制限（許容電流）を超えたときに、電線の過熱による事故を防ぐ目的で回路を切り離す安全装置がブレーカーです。ワット数（消費電力）の合計が大きくなりすぎると作動する仕組みになっています。

岩手公立高校入試(2019)類似

磁界の変化と電磁誘導

Q386 1つの鉄の棒に、互いに独立した2つのコイルを巻いた装置を用意しました。一方のコイルには電池とスイッチを直列につなぎ、もう一方のコイルには検流計のみをつなぎました。この装置において、スイッチを閉じたままにして一定の電流を流し続けているとき、検流計の針の様子として適切なものはどれか答えなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

針は中央の0を指したまま動かない

電磁誘導が発生するためには、コイル内部の磁界が時間的に変化し続ける必要があります。スイッチを閉じた瞬間には磁界が急激に発生するため誘導電流が流れますが、スイッチを閉じたままにして電流が一定になると、発生する磁力線の数や向きが変化しなくなります。磁界の変化がなくなると誘導電流は発生しないため、検流計の針は0を示します。

北海道公立高校入試(2014)類似

電気用図記号

Q387 乾電池、電球、スイッチを導線で順につないだ回路を、電気用図記号を用いて書き表すことを考えます。このとき、回路図における「乾電池」の記号の描き方として、正しい説明はどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

長い線と短い線の2本を平行に並べて描く

電気用図記号において、乾電池や直流電源は長さの異なる2本の平行な線で表現されます。丸の中にバツ印を書くのは電球、丸の中にMを書くのはモーターの記号であり、それぞれの器具を区別するために形が定義されています。

青森公立高校入試(2023)類似

磁石の移動による誘導電流の向きの変化

Q388 検流計をつないだコイルに対して、棒磁石のS極を下にして上から近づけたところ、検流計の針が右側に振れました。このとき見られた、コイル内の磁界が変化することで電流が流れる現象の名称と、磁石をコイルの中で静止させたときの検流計の針の様子を組み合わせたものとして適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電磁誘導・針は中央（0の目盛り）に戻る

磁石を動かすことでコイル内の磁界が変化し、電圧が生じて電流が流れる現象を電磁誘導と呼びます。この現象は磁石が動いて磁界が変化している間だけ起こるため、磁石をコイルの中で静止させると磁界の変化がなくなり、電流は流れなくなって検流計の針は中央（0）を指します。

群馬公立高校入試(2015)類似

誘導電流

Q389 電磁誘導の実験において、発生する誘導電流の値をより大きくするための方法として、適切な説明はどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁石を動かす速さを速くする

誘導電流の大きさは、単位時間あたりの磁界の変化量に比例します。そのため、磁石を動かす速さを速くする、より磁力の強い磁石を使う、あるいはコイルの巻き数を増やすといった方法をとることで、発生する電流を大きくすることができます。磁石を静止させた場合は磁界の変化がなくなるため、誘導電流は流れません。

青森公立高校入試(2024)類似

電圧計の正極側端子

Q390 電圧計を回路の測定したい部分に対して「並列」に接続し、かつ電源のプラス極側に「プラス端子」を接続しなければならない理由を説明したものとして、科学的に正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電圧計は内部抵抗が極めて大きく、電流を分流させて測定する仕組みであり、端子の極性を合わせないと指針が逆側に振れてしまうから。

電圧計はもとの回路の電流の流れを妨げないよう、内部抵抗が非常に大きく設計されています。そのため、並列に接続することで測定したい部分の電圧を正確に測ることができます。また、直流用の電圧計には電流の流れる向き（極性）が決まっているため、電源のプラス極側から電流が流れ込むようにプラス端子を接続しないと、指針が左側に振れてしまい、目盛りを読み取ることができません。

宮城公立高校入試(2024)類似

並列回路の分岐路を流れる電流

Q391 電熱線aと電熱線bを並列につないだ回路において、電圧計が2V、回路全体の電流計が0.25Aを示している。電熱線bの抵抗が10Ωであるとき、電熱線bが配置されている枝分かれした直後の経路にある地点Pを流れる電流の大きさとして正しいものはどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.2A

並列回路では、それぞれの電熱線に加わる電圧は電源の電圧（または並列部分全体の電圧）と等しくなる。このため、10Ωの電熱線bにも2Vの電圧が加わっている。オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）を適用すると、2V ÷ 10Ω ＝ 0.2A と計算できる。回路全体の電流0.25Aのうち、0.2Aが電熱線b側へ、残りの0.05Aが電熱線a側へ流れていることになる。

高知公立高校入試(2017)類似

オームの法則による抵抗の算出

Q392 ある抵抗器に加わる電圧と流れる電流の関係を調べたところ、電圧が2.0Vのときには100mA、4.0Vのときには200mAの電流が流れました。オームの法則を用いてこの抵抗器の抵抗値を算出すると、何Ωになりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

20Ω

オームの法則では、抵抗（Ω）＝電圧（V）÷ 電流（A）という関係が成り立ちます。計算の際、電流の単位をミリアンペア（mA）からアンペア（A）に換算する必要があるため、100mAは0.1A、200mAは0.2Aとして扱います。電圧が2.0Vで電流が0.1Aであることから、2.0 ÷ 0.1 ＝ 20となり、抵抗値は20Ωとなります。同様に、電圧4.0Vを電流0.2Aで割っても20Ωという一定の結果が得られます。

北海道公立高校入試(2025)類似

電力の計算

Q393 電気器具において、1秒間あたりに消費される電気エネルギーの大きさを電力といいます。電力の性質について正しく述べたものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電圧が一定であれば、流れる電流が大きいほど電力は大きくなる

電力は、電圧と電流の積（電圧 × 電流）によって定義されます。この関係性から、電気器具に加わる電圧が同じ条件であれば、より大きな電流を流す器具ほど、消費されるエネルギーである電力は大きくなります。例えば、同じ電圧で電流が70倍流れれば、電力も70倍になります。

岩手公立高校入試(2018)類似

回路全体の消費電力の算出

Q394 電気回路において、回路全体で消費される電力（ワット）を算出する方法について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電源の電圧の値に、回路に流れる電流の値をかける

消費電力とは、電気が1秒間あたりにはたらくエネルギーの大きさを表す量です。この値は、その回路や電気器具に加わる電圧（V）と、そこに流れる電流（A）の積によって定義されます。単位にはワット（W）が用いられます。

高知公立高校入試(2019)類似

整流子の役割

Q395 コイルの軸に取り付けられた半円形の金属板である整流子と、それに接触するブラシによって構成されるモーターの仕組みについて、コイルを連続して回転させるための仕組みとして正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

コイルが半回転するごとに、ブラシと接触する整流子が入れ替わり、電流の向きを逆にする。

コイルが回転すると、軸に固定された整流子も共に回転します。このとき、固定されたブラシと接触する整流子の面が半回転ごとに入れ替わる構造になっているため、コイル内部を流れる電流の向きが自動的に逆になります。これにより、常に同じ方向に回転する力を得ることができます。

北海道公立高校入試(2020)類似

整流作用のためのエナメル剥離条件

Q396 モーターが一定の方向に回り続けるためには、回転に合わせて電流の向きを変えたり、電流を止めたりする「整流作用」が必要です。簡易モーターにおいて、導線のエナメルを半分だけ剥がす工夫がこの整流作用を担っていますが、このとき「エナメルを剥がしていない部分」が果たす役割として最も適切な説明を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

コイルが半回転したときに電流を遮断し、逆向きの力が働かないようにする役割

コイルが磁界の中で回転すると、半回転ごとに電流の向きと磁界の関係によって受ける力の向きが逆転してしまいます。エナメルが残っている部分は絶縁体として機能し、回転を妨げる向きの力が働くタイミングで電流を遮断します。この仕組みによって、コイルは勢い（慣性）で回り続け、再びエナメルが剥がれた部分が接点に触れたときに、回転を加速させる方向の力を受けることができます。

広島公立高校入試(2019)類似

誘導電流を大きくする方法

Q397 検流計につないだコイルに棒磁石を差し込んで誘導電流を発生させる実験において、検流計の針の振れをより大きくするための操作として、適切なものはどれですか。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁石を動かす速度を速くする

電磁誘導によって発生する誘導電流の大きさは、コイル内部の磁界の変化の度合いに関係している。磁石を動かす速度を速くすると、短時間で磁界を大きく変化させることができるため、発生する電流を強くすることができる。その他の方法として、磁力の強い磁石を使うことや、コイルの巻き数を増やすことも有効である。

埼玉公立高校入試(2025)類似

電流がつくる磁界の性質

Q398 厚紙の中央に垂直に一本の導線を通し、その導線に一定の向きに電流を流したとき、導線のまわりに生じる磁界の向きについて正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流を流す向きを逆にすると、磁界の向きも逆になる

導線を流れる電流の向きと、そのまわりにできる磁界の向きには「右ねじの法則」という規則性があります。電流の向きを逆にすると、磁界が回転する向きもそれに応じて逆転します。磁界の強さは電流の大きさに依存しますが、磁界の向きは電流の向きによって決定されます。

群馬公立高校入試(2016)類似

電気抵抗

Q399 回路を流れる電流の流れにくさを表す量を何といいますか。また、その値を求める式と単位の組み合わせとして適切なものを次の中から選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電気抵抗（電圧 ÷ 電流）：単位はオーム

電流の流れにくさは電気抵抗と呼ばれ、その単位にはオーム（Ω）が用いられます。この値はオームの法則に基づき、加えた電圧を流れた電流で割ることで算出されます。電流を電圧で割る計算は誤りであるため注意が必要です。

埼玉公立高校入試(2018)類似

並列回路における全電流の算出

Q400 10Ωの抵抗器Xと20Ωの抵抗器Yを並列につないだ回路において、回路全体を流れる電流と、各抵抗器を流れる電流の関係を正しく説明したものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

抵抗器Xを流れる電流と抵抗器Yを流れる電流の和が、回路全体を流れる電流に等しくなる。

並列回路において、電源から流れ出た電流は各抵抗器へと枝分かれして流れる。このとき、枝分かれした各通路を流れる電流の和は、枝分かれする前や合流した後の主回路（全体）を流れる電流の値と一致する。これは、回路全体の合成抵抗が各抵抗よりも小さくなり、電流が通り道ごとに分かれて流れるという並列回路の基本的な性質によるものである。

秋田公立高校入試(2018)類似

交流電流と磁界の変化

Q401 電磁調理器において、内部のコイルに流す電流を「直流」ではなく「交流」にする理由として正しい説明はどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

直流では磁界が変化せず、鍋の底に誘導電流を発生させることができないから

電磁誘導を成立させるためには、コイル付近の磁界が変化し続ける必要があります。直流は電流の向きや強さが一定であるため、一度磁界が発生するとそのまま変化せず、誘導電流を生じさせることができません。交流は電流の向きが周期的に変化し続けるため、磁界を常に変化させることが可能です。

埼玉公立高校入試(2025)類似

電流がつくる磁界の性質

Q402 まっすぐな導線の近くに方位磁針を置き、電流を流して磁針の振れを観察する実験を行います。導線に流す電流の大きさを変化させたときの磁界の強さの変化について、正しい説明を選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流を大きくするほど磁界は強くなり、方位磁針はより大きく振れる

電流がつくる磁界の強さは、導線に流れる電流の大きさに比例します。電流を大きくすると発生する磁界が強くなるため、方位磁針を動かそうとする磁石の力も強くなり、結果として磁針の振れは大きくなります。電流の大きさと磁界の強さは密接に関係しています。

群馬公立高校入試(2019)類似

並列回路における合成電力と発熱量

Q403 電熱線を用いて水の温度を上昇させる実験を行います。1本の電熱線を用いた場合と、同じ電熱線を2本用意して並列につないだ場合を比較しました。同じ電圧を加えて実験を行ったとき、2本を並列につないだ場合の結果について正しく述べたものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

回路全体の消費電力はそれぞれの電熱線の消費電力の合計となるため、1本のときよりも水の温度が上昇しやすくなる。

並列回路では、それぞれの電熱線に電源と同じ電圧がかかります。そのため、各電熱線は単独でつないだときと同じ電力を消費し、回路全体ではその和（合計）の電力が消費されることになります。電力（消費電力）が大きくなると、一定時間あたりに発生する熱量も増えるため、水の温度は1本のときよりも速く上昇します。

新潟公立高校入試(2020)類似

直列回路の合成抵抗

Q404 複数の抵抗器を、電流の通り道が一本道になるようにつないだ回路を直列回路といいます。この直列回路において、回路全体の電気抵抗を一つの抵抗とみなしたときの値を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

合成抵抗

直列回路では、すべての抵抗器を電流が順番に通過するため、回路全体の抵抗はそれぞれの抵抗器の抵抗値を合計したものになります。このように、回路内の複数の抵抗を一つにまとめたものとして扱うときの抵抗値を合成抵抗と呼びます。

群馬公立高校入試(2015)類似

誘導電流

Q405 コイルの内部で磁界が変化したときに、コイルに電流を流そうとする電圧が生じる現象を電磁誘導といいます。このとき、コイルに流れる電流の名称として正しいものを選択してください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

誘導電流

コイルの近くで磁石を動かすなどして、コイル内部の磁界を変化させると、電圧が生じて電流が流れます。この現象を電磁誘導と呼び、その際に発生して回路を流れる電流を誘導電流と定義します。直流電流は乾電池などのように向きが変わらない電流を指し、放電はたまっていた電気が流れ出す現象を指すため、この現象の名称としては不適切です。

千葉公立高校入試(2019)類似

電圧と電流のグラフからの抵抗算出

Q406 電圧を横軸、電流を縦軸にとったグラフにおいて、複数の抵抗器の特性を比較した。グラフの直線の傾きが最も緩やか（一定の電圧に対して流れる電流が最も小さい）な抵抗器について、どのようなことが言えるか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流が流れにくいため、電気抵抗は最も大きい。

オームの法則では、電気抵抗（Ω）＝電圧（V）÷ 電流（A）となる。同じ電圧を加えたとき、流れる電流が小さいほど電気抵抗の値は大きくなる。グラフ上で傾きが緩やかであることは、電圧を上げても電流の増加が少ないことを示しており、電流が流れにくい、つまり電気抵抗が大きいことを意味する。

群馬公立高校入試(2015)類似

磁界の変化の速さと誘導起電力の関係

Q407 コイルに磁石を出し入れした際に、コイル内の磁界が変化することで電圧が生じる現象を電磁誘導といいます。このとき発生する電圧をより大きくする方法として、磁界の変化の観点から最も適切な説明を選びなさい。

★ やさしい原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

磁石を動かす速さを速くすることで、単位時間あたりの磁界の変化を大きくする。

電磁誘導によって生じる電圧の大きさは、コイルの中を貫く磁束（磁力線の束）が変化する速さに比例します。磁石を速く動かすと、コイル内部の磁界の状態が短時間で激しく変化するため、生じる電圧の最大値は大きくなります。磁石を止めていたり、動かす速さが遅かったりすると、磁界の変化が不十分または緩やかであるため、大きな電圧は得られません。

北海道公立高校入試(2025)類似

LEDの整流作用（一方向の導電性）

Q408 電源装置、電流計、および発光ダイオードを直列に接続した回路において、発光ダイオードが点灯し、電流計の針が右側に振れていることが確認できました。この状態から、発光ダイオードのみを回路から一度外し、端子の向きを逆にして再び接続し直した場合、回路の様子はどうなりますか。最も適切な説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 100%（2回） 🔥 類題2問

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✅ 正解

発光ダイオードは消灯し、電流計の針は「0」を指して動かなくなる。

発光ダイオードには特定の向きにしか電流を流さない「整流性」があります。端子の接続を逆にすると、発光ダイオードが絶縁体のような役割を果たし、回路全体に電流が流れなくなります。したがって、発光ダイオードは光を失い、直列につないだ電流計にも電流が流れないため、針は動かなくなります。このとき、単に電圧を上げても電流は流れません。

東京公立高校入試(2014)類似

電磁誘導による交流の発生

Q409 コイルに対して磁石を近づけたり遠ざけたりする往復運動を繰り返すと、誘導電流が流れて交流が発生します。このように、コイル内の磁界を変化させることによって電圧が生じ、コイルに電流が流れる現象を何といいますか。

★ やさしい原理・計算正答率 —

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✅ 正解

電磁誘導

コイルを貫く磁界が変化したときに、その変化を妨げる向きに磁界を発生させようとして電圧が生じる現象を電磁誘導といいます。磁石を往復運動させることは、コイル内の磁界を連続的に変化させていることになるため、この現象が繰り返し起こります。

北海道公立高校入試(2025)類似

電力の計算

Q410 ある電気回路において、電圧が3.2Vのときに4mAの電流が流れる発光ダイオード（LED）と、同じく3.2Vのときに280mAの電流が流れる豆電球があります。このとき、豆電球が消費する電力は、発光ダイオードが消費する電力の何倍になりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

70倍

電力（W）は「電圧（V）× 電流（A）」の式で求めることができます。今回のケースでは、どちらの装置にも3.2Vという同じ電圧が加わっているため、電力の大きさは流れる電流の大きさに比例します。豆電球に流れる電流（280mA）を、発光ダイオードに流れる電流（4mA）で割ると、280 ÷ 4 = 70 となるため、豆電球は発光ダイオードの70倍の電力を消費していることがわかります。

神奈川公立高校入試(2023)類似

磁界内の導線にはたらく力

Q411 磁界の中にある導線に電流を流したとき、導線が受ける力の向きを反対にするための方法として、正しい説明はどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁石のN極とS極を入れ替えるか、または電流の向きを逆にする

磁界から受ける力の向きは、電流の向きと磁界の向きによって決定されます。フレミングの左手の法則に基づくと、「電流」または「磁界」のどちらか一方の向きを逆にすると、力の向きも逆になります。両方の向きを同時に逆にした場合は、力の向きは変化しません。

福島公立高校入試(2024)類似

電圧変化による到達温度の推定

Q412 22.0℃の水が入った容器に電熱線を入れ、3.0Vの電圧を加えて4分間加熱したところ、水の温度は2.0℃上昇しました。次に、同じ装置と量、温度の水（22.0℃）を用い、電圧を6.0Vに変えて4分間加熱する実験を行いました。このとき、加熱後の水の温度は何℃になりますか。

★★★ 標準実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

30.0℃

電圧を3.0Vから6.0Vにすると、電圧の大きさは2倍になります。電力は電圧の二乗に比例するため、発生する熱量は4倍（2の2乗）になります。よって、一定時間における水の温度上昇も4倍になり、2.0℃ × 4 = 8.0℃上昇します。求める数値は「加熱後の水温」であるため、もともとの水温22.0℃に上昇分の8.0℃を足した30.0℃が導き出されます。

埼玉公立高校入試(2021)類似

一定電圧下での電流と抵抗の反比例関係

Q413 一定の電圧を発生させる電源装置に5Ωの抵抗器をつないだところ、0.6Aの電流が流れました。次に、電源の電圧は変えずに、抵抗器を10Ωのものに交換して回路をつくり直しました。このとき、回路を流れる電流の大きさとして正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.3A

電圧が一定であるとき、回路を流れる電流の大きさは抵抗の大きさに反比例します。今回の実験では、抵抗器を5Ωから10Ωへと2倍の大きさに変更しているため、流れる電流は元の0.6Aの1/2倍である0.3Aとなります。これは、どちらの条件でも「電圧＝電流 × 抵抗」から算出される電圧が3Vで一定であることからも導き出せます。

青森公立高校入試(2022)類似

交流

Q414 家庭用の電源などに利用されている「交流」の電流には、どのような特徴がありますか。電流の向きと強さに着目した説明として最も適切なものを選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流の向きと強さが、一定の周期で交互に変化する

交流は、電流の流れる向きと大きさが決まったリズム（周期）で入れ替わり続けることが最大の特徴です。この変化の回数は周波数（ヘルツ）で表され、東日本と西日本で異なる周期の交流が使われています。これに対し、向きが変化しない電流は直流に分類されます。

青森公立高校入試(2022)類似

電力量と使用時間

Q415 電気器具を一定時間使用したときに消費される電気エネルギーの総量を何といいますか。また、その値を求めるための計算方法として適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電力量といい、電力に使用時間を掛けて求める。

電力量は、ある時間内に消費された電気エネルギーの合計を指す言葉です。電気器具の能力を示す電力（WやkW）に、それを使用した時間（sやh）を掛け合わせることで算出されます。単位にはジュール（J）やワット時（Wh）、キロワット時（kWh）が用いられます。

秋田公立高校入試(2025)類似

磁力の強さと誘導電流の関係

Q416 電磁誘導の実験において、発生する誘導電流をより大きくするための方法として、適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁石を動かす速さを速くする

誘導電流を大きくするためには、単位時間あたりの磁界の変化を大きくする必要があります。具体的には、「磁石の磁力を強くする」「磁石を動かす速さを速くする」「コイルの巻き数を多くする」といった方法が有効です。磁石を静止させた場合は磁界が変化しないため、電流は流れません。

群馬公立高校入試(2017)類似

直列回路の合成抵抗と電流

Q417 抵抗の大きさが10Ωの抵抗器と20Ωの抵抗器を直列につないだ回路において、回路全体の合成抵抗の大きさと、そこを流れる電流の関係について述べた文として正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

合成抵抗は30Ωとなり、抵抗器を1つだけつないだときよりも電流が流れにくくなる

直列回路の合成抵抗は各抵抗の和で求められるため、10Ω＋20Ω＝30Ωとなります。これは元のどの抵抗器よりも大きな値であり、オームの法則に基づくと、同じ電圧をかけた場合には抵抗器が1つのときよりも回路全体を流れる電流は小さくなります。

群馬公立高校入試(2017)類似

並列回路の合成抵抗と電流

Q418 電源装置に対して金属線aと金属線bを並列に接続し、それぞれの金属線が接続された枝の部分に電流計を設置して電流を測定しました。このとき、回路全体の電流と、それぞれの枝を流れる電流の関係について正しく述べたものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

回路全体の電流は、それぞれの枝を流れる電流の和に等しくなる

並列回路において、電源から流れ出た電流は各回路へ枝分かれして流れます。枝分かれした各地点を流れる電流を合計すると、枝分かれする前の元の電流（全体の電流）と一致するという性質があります。これは、回路の途中で電荷が消えたり増えたりしないためです。

埼玉公立高校入試(2021)類似

電力量と温度上昇のエネルギー計算

Q419 電熱線に電流を流して水を温める実験において、電熱線が発生させた「電力量」と、水が実際に得た「熱量」の関係について正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

発生した電力量の一部が空気中や容器に逃げるため、水が得た熱量は電力量よりも小さくなる。

電熱線から発生したエネルギー（電力量）は、すべてが水の温度上昇に使われるわけではありません。一部のエネルギーは水以外の空気中や容器へ逃げてしまうため、計算上の電力量よりも、水の温度変化から算出される熱量の方が小さな値になります。

秋田公立高校入試(2018)類似

並列回路の回路図

Q420 羽根がついたモーターを発電機として利用し、発光ダイオードを点灯させる回路図を作成します。モーターと発光ダイオードを「並列回路」として接続する場合、その回路構成の特徴を説明したものとして最も適切なものを選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電源から出た電流の通り道が途中で分かれ、モーターと発光ダイオードに別々に流れる。

並列回路の回路図では、電源からの導線が節（ノード）で枝分かれし、それぞれの負荷に対して独立したループを形成するように描きます。これにより、モーターを通る電流と発光ダイオードを通る電流は別の経路を通ることになり、一方の素子を外しても回路全体が遮断されることはありません。

岩手公立高校入試(2024)類似

電流計と電圧計の接続方法

Q421 電源装置、スイッチ、抵抗器、電流計、電圧計を用いて、ある抵抗器に流れる電流の強さと、その抵抗器の両端に加わる電圧の大きさを測定する回路をつくります。このとき、電流計と電圧計は抵抗器に対してそれぞれどのように接続すべきですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流計を直列に接続し、電圧計を並列に接続する

電流計は回路を流れる電流の量を測るための計器であり、測定したい場所に電流がすべて通るように直列に接続します。一方、電圧計は２点間の電位の差（電圧）を測るための計器であり、測定したい区間の両端にまたがるように並列に接続します。

青森公立高校入試(2024)類似

電力量と時間の関係

Q422 抵抗値が10Ωの電熱線Aと、抵抗値が5Ωの電熱線Bを用意し、それぞれに10Vの電圧を加えて熱を発生させる実験を行います。まず、電熱線Aに1分間（60秒間）電流を流したとき、発生した電力量は600Jでした。次に、電熱線Bを用いて、電熱線Aで発生したのと全く同じ600Jの電力量を得るためには、電流を何秒間流せばよいですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

30秒間

電力量（J）は、電力（W）と時間（s）の積で決まります。電圧が一定のとき、抵抗が1/2倍になると、オームの法則より電流は2倍流れるため、電力（電圧×電流）も2倍になります。この実験では、電熱線Bの抵抗（5Ω）は電熱線A（10Ω）の半分であるため、電熱線Bの電力は電熱線Aの2倍です。電力量を一定にするためには、電力が2倍になった分、時間は1/2倍にする必要があるため、60秒の半分である30秒が正解となります。

群馬公立高校入試(2014)類似

電熱線の発熱量と時間の関係

Q423 断熱容器に入れた水の中に電熱線を沈め、一定の電圧をかけて電流を流す実験を行いました。実験開始時の水温は23.1度で、電流を流し始めてから5分後には28.5度になっていました。このまま同じ条件で電流を流し続け、実験開始から合計で10分が経過したときの水温として最も適切な数値を選びなさい。ただし、電熱線から発生した熱はすべて水の温度上昇に使われるものとします。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

33.9度

電熱線による発熱量は通電時間に比例し、水が得た熱量と水温の上昇幅も比例関係にあります。最初の5分間で水温が5.4度（28.5度－ 23.1度）上昇しているため、さらに5分が経過して合計10分となったときには、さらに5.4度上昇します。したがって、28.5度＋ 5.4度＝ 33.9度になると計算できます。

青森公立高校入試(2023)類似

磁石の移動による誘導電流の向きの変化

Q424 検流計を接続したコイルの上から、棒磁石のS極を下に向けて落下させる実験を行いました。磁石のS極がコイルの上端に近づく瞬間に検流計の針が左に振れたとすると、磁石がコイルの中を通り抜け、コイルの下端からS極が遠ざかっていく瞬間の針の振れ方はどうなりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

右に振れる

コイルに対して磁石を近づける時と遠ざける時では、コイル内部を貫く磁界の変化の仕方が反対になります。電磁誘導によって発生する誘導電流の向きは、磁界の変化を打ち消す方向に流れるため、磁石を近づけた時と遠ざけた時では、電流の向きは逆向きになります。したがって、近づく時に左に振れたのであれば、遠ざかる時は右に振れます。

宮城公立高校入試(2024)類似

消費電力と時間の関係

Q425 回路で発生する電力量（熱量）が一定であるとき、回路全体の消費電力と、その電力量を発生させるのに必要な時間の関係について述べたものとして、最も適切な説明はどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

消費電力が大きいほど、必要な時間は短くなり、時間は消費電力に反比例する。

消費電力とは1秒あたりに消費される電気エネルギーの量を示している。「電力量＝消費電力 × 時間」という関係が成り立つため、電力量が一定の場合、消費電力と時間は互いに反比例の関係になる。つまり、消費電力が大きい（1秒間に使うエネルギーが多い）ほど、目的の電力量に達するまでの時間は短くなる。

群馬公立高校入試(2019)類似

消費電力と水の上昇温度の関係

Q426 ある電熱線A（消費電力5W）を用いて、容器に入れた水を4分間温めたところ、水の温度が2.0℃上昇した。同じ量の水を、別の電熱線B（消費電力10W）を用いて4分間温めたとき、水の上昇温度は何℃になると考えられるか。ただし、電熱線から発生した熱はすべて水の温度上昇に使われるものとする。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

4.0℃

一定時間において、水の上昇温度は電熱線の消費電力に比例する。電熱線Bの消費電力（10W）は電熱線A（5W）の2倍であるため、同じ時間だけ加熱した場合に発生する熱量も2倍となる。したがって、上昇温度も電熱線Aの場合（2.0℃）の2倍である4.0℃となる。

群馬公立高校入試(2014)類似

電熱線の発熱量と時間の関係

Q427 電熱線に電流を流して発生する熱量（発熱量）の決まり方について、電圧を一定にして実験を行う際、発熱量を2倍にするための条件として正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流を流す時間を2倍にする

発熱量は「電流 × 電圧 × 時間」という式で算出されます。電圧を一定に保っている場合、回路に流れる電流も一定となるため、熱量は通電時間にのみ比例します。したがって、発生する熱量を2倍にするためには、電流を流す時間を2倍にする必要があります。

山形公立高校入試(2018)類似

抵抗と電流の関係

Q428 同じ6.0Vの電圧を3種類の電熱線X、Y、Zにそれぞれかけたところ、流れた電流の値は、電熱線Xが1.00A、電熱線Yが1.40A、電熱線Zが2.45Aであった。この結果から判断して、電気抵抗が最も小さい電熱線はどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

電熱線Z

オームの法則（電圧＝電流×電気抵抗）に基づくと、電圧が一定である場合、流れる電流と電気抵抗の大きさは反比例の関係にある。電流の値が最も大きい電熱線Z（2.45A）は、電流を妨げるはたらきである電気抵抗が最も小さいため、他の電熱線よりも多くの電流を流すことができる。

福島公立高校入試(2018)類似

電流計の適切な接続と端子選択

Q429 電圧1.5Vの乾電池に、未知の抵抗器aと30Ωの抵抗器bを直列につなぎ、電流計で回路全体の電流を測定したところ30.0mAであった。このとき、未知の抵抗器aの抵抗値は何Ωか求めなさい。ただし、乾電池や電流計の内部抵抗は考えないものとする。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

20Ω

オームの法則（電圧＝電流×抵抗）を用いる。回路全体の電流が30.0mA（0.03A）で、電源電圧が1.5Vであるため、回路全体の抵抗は 1.5V ÷ 0.03A = 50Ω と計算できる。直列回路では全体の抵抗は各抵抗の和になるため、未知の抵抗器aの抵抗値は、全体の50Ωから抵抗器bの30Ωを引いた20Ωとなる。

秋田公立高校入試(2018)類似

電気抵抗の算出

Q430 「100V-40W」という定格表示が記されている電球を、100Vの電源に接続して使用したとき、この電球に流れる電流の強さと、電球の電気抵抗の値の組み合わせとして正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流：0.4A、電気抵抗：250Ω

電力（W）は電圧（V）と電流（A）の積で求められるため、40W ÷ 100V を計算すると、流れる電流は0.4Aであることがわかります。次に、オームの法則（電圧＝電流 × 抵抗）を用いると、抵抗は電圧 ÷ 電流で求められるため、100V ÷ 0.4A を計算して250Ωとなります。

群馬公立高校入試(2021)類似

並列回路の電流の極限

Q431 一定の電圧を加えた並列回路において、電熱線Pと電熱線Qが接続されています。電熱線Pに流れる電流が0.2Aであるとき、もう一方の電熱線Qの抵抗を次第に大きくしていくと、回路全体を流れる電流の値は最終的にどのような値に近づいていきますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.2Aに近づく

並列回路では、それぞれの枝にかかる電圧は電源電圧と等しくなります。オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）に基づくと、電熱線Qの抵抗を大きくするほど、Qを流れる電流は小さくなり、極限まで大きくすると0Aに近づきます。一方で、電熱線Pにかかる電圧と抵抗は変化しないため、Pを流れる電流は0.2Aのまま変化しません。回路全体の電流は、各枝を流れる電流の和（Pを流れる電流＋Qを流れる電流）で求められるため、Qの電流が0Aに近づくにつれて、全体の電流はPを流れる電流値である0.2Aへと収束します。

高知公立高校入試(2016)類似

交流電流の変圧特性

Q432 家庭用のコンセントから供給されている交流の性質について説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流の向きと強さが周期的に変化しており、変圧器で電圧を容易に変えられる

交流は直流と異なり、電流の向きと強さが一定の周期で入れ替わっています。この変化があるために変圧器（トランス）の中の磁界が変化し、電磁誘導によって電圧を容易に変えることができます。これに対して乾電池などの直流は電流の変化がないため、単純な構造の変圧器で電圧を変えることはできません。この「電圧の変換のしやすさ」が、交流が広く普及している主な理由です。

静岡公立高校入試(2015)類似

対流

Q433 液体や気体において、熱を帯びた物質そのものが移動することによって全体に熱が伝わる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 —

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✅ 正解

対流

液体や気体は、加熱された部分が移動することで熱を運びます。これを対流と呼びます。これに対し、金属などの固体の中を熱が伝わる現象を伝導（熱伝導）、熱が空間を隔てて直接伝わる現象を放射（熱放射）といいます。

埼玉公立高校入試(2016)類似

電磁誘導

Q434 検流計をつないだコイルの上方から、棒磁石のN極を速く近づけたところ、検流計の針が右側に振れました。次に、棒磁石をコイルの中に入れた状態で静止させたとき、検流計の針の状態はどうなりますか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

0（中央）の位置に戻る

電磁誘導による電流は、コイル内の磁界が「変化」している間だけ流れます。磁石をコイルの中で静止させると、磁界の変化がなくなるため、誘導電流は流れなくなり、検流計の針は中央の0を指します。

群馬公立高校入試(2015)類似

電磁誘導

Q435 電磁誘導の原理について説明した次の文の空欄にあてはまる語句の組み合わせとして、最も適切なものを答えなさい。「コイルの近くで磁石を動かすと、コイルを貫く（　①　）が変化する。この変化によってコイルに（　②　）が生じ、電流が流れる。」

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

① 磁界の変化　② 電圧

電磁誘導は、磁石の動きなどによってコイル内の磁界が変化することがきっかけで起こります。その磁界の変化によってコイルの両端に電圧が生じ、回路が閉じている場合に誘導電流が流れます。

岩手公立高校入試(2023)類似

誘導電流

Q436 コイルとオシロスコープを接続した装置において、棒磁石を載せた台車を走らせてコイルの中を通過させたところ、電流が流れました。このように、コイル内部の磁界が変化することによって電流が流れる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電磁誘導

磁石を動かすことでコイル内の磁界を変化させ、電圧を生じさせて電流を流す現象を電磁誘導といいます。このとき流れる電流は誘導電流と呼ばれ、発電機などの仕組みに応用されています。静電気や摩擦によって生じる現象とは原理が異なります。

埼玉公立高校入試(2021)類似

電流計と電圧計の接続方法

Q437 電源装置、スイッチ、電熱線を用いて、電熱線を流れる電流の大きさと、電熱線の両端に加わる電圧の大きさを同時に測定する回路を構成します。このとき、電流計と電圧計の接続方法として適切なものはどれか。なお、電流計は回路を流れる電流の強さを測り、電圧計は２点間の電圧を測るものとします。

★ やさしい実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流計を電熱線に対して直列に接続し、電圧計を電熱線に対して並列に接続する

電流計は回路を流れる電流を直接通過させて測定するため、測定したい部分に対して直列に接続します。一方、電圧計は２点間の電気的な勢いの差（電位差）を測定するため、測定したい部分をまたぐように並列に接続するのが正しい方法です。逆に接続すると、計器の故障や、回路に電流が流れなくなる原因となります。

埼玉公立高校入試(2017)類似

並列回路における電流の計算

Q438 10Ωの電熱線Aと20Ωの電熱線Bを並列につないだ回路に、直流の電源装置を用いて6Vの電圧を加えました。このとき、電熱線Aと電熱線Bを流れた電流が合流した後の、主回路上の地点Pを流れる電流の大きさとして適切なものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

0.9アンペア

並列回路では、各電熱線に加わる電圧は電源の電圧と等しくなるため、電熱線Aと電熱線Bの両方に6Vの電圧が加わります。オームの法則を用いると、電熱線Aを流れる電流は 6V ÷ 10Ω = 0.6A、電熱線Bを流れる電流は 6V ÷ 20Ω = 0.3A と求められます。並列回路において主回路を流れる電流は、各枝に流れる電流の合計と一致するため、0.6A + 0.3A = 0.9A となります。

秋田公立高校入試(2024)類似

電圧計の接続方法

Q439 回路の特定の区間に加わる電圧を測定したいとき、電圧計は測定対象となる器具（豆電球など）に対してどのように接続する必要がありますか。最も適切な方法を選択してください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

測定対象となる器具に対して並列に接続する

電圧は回路の2点間の電位の差を測定するものであるため、測定したい区間をまたぐように電圧計を並列につなぐ必要があります。もし直列につないでしまうと、電圧計の内部抵抗が非常に大きいため、回路に電流がほとんど流れなくなり、正しい測定ができません。

北海道公立高校入試(2016)類似

スピーカー

Q440 磁界の中に置かれたコイルに電流を流したときに生じる力を利用して、振動板を震わせることで音を発生させる装置はどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

スピーカー

磁界の中に置かれたコイルに電流を流すと、電流の向きと磁界の向きに応じた力が発生します。この力を利用して、コイルに固定された振動板を細かく振動させることで音を出す装置がスピーカーです。発光ダイオードは光、電気ポットは熱、風力発電機は電磁誘導を利用した発電を目的としています。

北海道公立高校入試(2016)類似

電流計と電圧計の接続方法

Q441 回路を流れる電流の大きさと、回路の特定の区間にかかる電圧の大きさを正しく測定するための、電流計と電圧計の接続方法の組み合わせとして適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流計を測定したい区間に直列に接続し、電圧計を測定したい区間に並列に接続する

電流計は回路を流れる電流そのものを計測するため、道筋が一本道になるよう直列接続します。一方、電圧計は回路の2点間の電位の差を計測するため、その2点をまたぐように枝分かれさせて並列接続します。

福島公立高校入試(2024)類似

オームの法則による抵抗の比較

Q442 二種類の電熱線にそれぞれ3.0Vの電圧をかけたところ、一方の電熱線には240mAの電流が流れ、もう一方の電熱線には360mAの電流が流れました。この二つの電熱線の電気抵抗の大小関係について正しく説明しているものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

240mAの電流が流れた電熱線の方が、360mAの電流が流れた電熱線よりも電気抵抗が大きい。

オームの法則に基づくと、電気抵抗は「電圧÷電流」で求められます。電圧が3.0Vで一定の場合、流れる電流が小さいほど電気抵抗の値は大きくなります。したがって、同じ3.0Vをかけて240mA（0.24A）しか流れなかった電熱線は、360mA（0.36A）流れた電熱線に比べて、電流を妨げるはたらきである電気抵抗がより大きいといえます。

埼玉公立高校入試(2022)類似

電流が磁界から受ける力の向き

Q443 水平な場所に、下側にN極、上側にS極がくるように磁石を設置し、磁界が鉛直上向きに生じている空間を作ります。この磁石の間に導線を通し、電流を手前から奥に向かって流したとき、導線が磁界から受ける力の向きはどちらになりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

左向き

フレミングの左手の法則を適用して考えます。人差し指を磁界の向きである「上」に向け、中指を電流の向きである「奥」に向けると、親指は「左」を指します。このことから、導線には左向きの力がはたらくことが導き出されます。

山形公立高校入試(2020)類似

消費電力

Q444 電気が1秒間などの単位時間あたりに消費される電気エネルギーの量を何というか。また、その単位として適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

消費電力（単位：ワット）

電気が単位時間あたりに消費される電気エネルギーの量は「消費電力」と呼ばれ、単位にはワット（W）が用いられる。これに対し、消費した電気エネルギーの総量は電力量（単位：ジュールなど）と呼ばれ、区別が必要である。消費電力は、電気器具が光や熱を発生させる能力の大きさを示している。

埼玉公立高校入試(2021)類似

電力量と温度上昇のエネルギー計算

Q445 電気ケトルに150gの水を入れた状態で910Wの電力を90秒間供給しました。このとき、水が得た熱量が50400J（ジュール）であったとすると、空気中など外部へ逃げた熱量は何J（ジュール）になりますか。電熱線が発生させた総電力量から計算して答えなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

31500J

電熱線が発生させた総電力量は「電力(W) × 時間(秒)」の式で求められるため、910W × 90秒 = 81900Jとなります。一方で、実際に水が吸収した熱量は50400Jであるため、その差である 81900J – 50400J = 31500J が、水に伝わらずに外部へ逃げた熱量であると判断できます。

宮城公立高校入試(2022)類似

直流

Q446 乾電池を電源とした回路において、電流の流れる向きが常に一定で変化しない電流のことを何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

直流

乾電池や蓄電池から取り出される電流のように、回路を流れる向きが常に一定で変化しない電流を直流といいます。これに対し、家庭用のコンセントのように、電流の向きと大きさが周期的に変化するものを交流と呼び、明確に区別されます。

岩手公立高校入試(2019)類似

磁界の変化と電磁誘導

Q447 コイルの内部において、磁界の状態が変化することによって電圧が生じ、コイルに電流が流れる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電磁誘導

磁石を動かしたり、近くにある別のコイルの電流を変化させたりすることで、コイル内部を貫く磁力線の本数が変化します。この磁界の変化を妨げる向きに電圧が生じ、電流が流れる現象を電磁誘導と呼び、このとき流れる電流を誘導電流といいます。

宮城公立高校入試(2021)類似

オームの法則

Q448 ある抵抗器を用いた実験において、電圧を2ボルトにしたときには0.1アンペアの電流が流れ、電圧を4ボルトにしたときには0.2アンペアの電流が流れた。この抵抗器の電気抵抗の値として正しいものはどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

20Ω

オームの法則に基づくと、電気抵抗（Ω）は電圧（V）÷ 電流（A）という計算式で求めることができる。この実験データでは、電圧が2ボルトのときに0.1アンペアの電流が流れているため、2 ÷ 0.1 を計算すると20となる。また、電圧が4ボルトに増えた際も電流は0.2アンペアとなっており、4 ÷ 0.2 を計算しても同様に20Ωという一定の抵抗値が得られる。

千葉公立高校入試(2019)類似

電圧と電流のグラフからの抵抗算出

Q449 ある抵抗器aに加える電圧を変化させながら、流れる電流の大きさを測定する実験を行った。電圧が4Vのとき、電流計は0.1Aを示した。このとき、抵抗器aの電気抵抗の値として適切なものはどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

40Ω

電気抵抗（Ω）は、オームの法則に基づき「電圧（V）÷ 電流（A）」の式で算出できる。この実験では電圧が4Vで電流が0.1Aであるため、4 ÷ 0.1 を計算して40Ωとなる。電流の単位がアンペア（A）であるかミリアンペア（mA）であるかを確認することも重要である。

群馬公立高校入試(2014)類似

熱量の計算

Q450 電熱線から発生する熱量の性質について説明したものとして、最も適切なものはどれか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

発生する熱量は、加える電圧、流れる電流、電流を流す時間のすべての積で決まる。

電気エネルギーによって発生する熱量は、電力（電圧×電流）と、電流を流した時間に比例する。この関係を式に表すと「熱量(J) ＝電圧(V) × 電流(A) × 時間(秒)」となる。したがって、電圧、電流、時間のいずれの値が大きくなっても、発生する熱量は大きくなる。単位にはジュール(J)が用いられる。

岩手公立高校入試(2016)類似

直列回路における消費電力と発熱量

Q451 複数の電熱線を直列につないだ回路において、抵抗の値が大きい電熱線ほど発熱量が多くなる理由を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

直列回路では各電熱線に流れる電流が共通であり、電熱線の抵抗が大きいほどそこに加わる電圧が大きくなり、電力が増すため。

直列回路では全ての抵抗に共通の電流が流れます。オームの法則（電圧＝電流×抵抗）より、電流が一定であれば、抵抗が大きいほどその電熱線にかかる電圧は大きくなります。電力は「電圧×電流」で求められるため、電流が同じ条件では、電圧が大きくかかる「抵抗の大きい電熱線」の方が電力（1秒あたりの発熱量）が大きくなります。

青森公立高校入試(2024)類似

電圧計の正極側端子

Q452 ある抵抗器にかかる電圧を測定するために電圧計を使用します。このときの電圧計のつなぎ方と、電源のプラス極側からきた導線を接続すべき端子の組み合わせとして正しいものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

抵抗器に対して並列につなぎ、電圧計のプラス端子を接続する

電圧計は回路の電圧を測定したい部分に対して「並列」に接続します。また、電流が流れ込む側を正しく合わせる必要があるため、電源のプラス極側につながる導線は電圧計の「プラス端子」に接続しなければなりません。これに反して直列につないだり、端子を逆にしたりすると、正しく測定できないだけでなく計器を痛める原因になります。

北海道公立高校入試(2019)類似

オームの法則による計算

Q453 オームの法則において、回路を流れる電流、電圧、および抵抗の3つの関係を正しく説明したものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

電流の強さは電圧に比例し、抵抗に反比例する

オームの法則は、抵抗を流れる電流の強さと、その両端に加わる電圧、および抵抗値の間の関係を示したものです。電圧を大きくするとより多くの電流が流れる（比例関係）一方で、電流の流れにくさを示す抵抗を大きくすると流れる電流は少なくなります（反比例関係）。

群馬公立高校入試(2024)類似

電力量の単位換算

Q454 消費電力が1200Wである電気器具を5分間使用しました。このとき、消費した電力量の計算結果が「0.1」という数値になった場合、その数値のあとに続く単位として正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

ｋＷｈ

1200Wをキロワットに換算すると1.2kWとなります。また、使用時間の5分を時間の単位（h）に換算すると、60分につき1時間であるため12分の1時間（約0.083時間）となります。これらを掛け合わせると、1.2kW × (1/12)h ＝ 0.1となり、単位はキロワット時（kWh）となります。もしワット時（Wh）で算出する場合は1200W × (1/12)h ＝ 100Whとなり、数値は100になります。

岩手公立高校入試(2019)類似

コイルのまわりの磁界

Q455 厚紙を水平に置き、そこに円筒形のコイルを垂直に差し込んだ装置がある。このコイルに電流を流したところ、コイルの内部を通る磁界の向きが「下から上」に向かう方向であった。このとき、コイルの外側の地点において方位磁針を置いた場合、磁針のN極が指し示す向きとして最も適切なものはどれか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁界が上から下に戻るような曲線を描くため、方位磁針のN極は下を指す

コイルによって作られる磁界は、コイルの内部を通り抜けた後、外部を通って元の側へ戻るような閉じた曲線を描く。内部が「下から上」であれば、外側では「上から下」に向かう向きとなる。方位磁針のN極は磁界の向き（磁力線の向き）に沿って並ぶため、この場合は下を指し示すことになる。

群馬公立高校入試(2017)類似

金属線の長さと抵抗の比例関係

Q456 材質や太さが一定の金属線において、金属線の長さと電気抵抗の大きさにはどのような関係がありますか。適切なものを選択してください。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電気抵抗は金属線の長さに正比例する

金属線の材質と太さが一定である場合、電流の通りにくさを示す電気抵抗は、金属線の長さに比例して大きくなるという性質があります。したがって、長さが2倍、3倍になれば、電気抵抗の値も2倍、3倍になります。

岩手公立高校入試(2019)類似

誘導電流

Q457 検流計につないだコイルの内部で棒磁石を動かすと、コイルに電圧が生じて電流が流れます。このように、コイルの中の磁界が変化することによって電流が流れる現象を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電磁誘導

コイルを貫く磁界が変化したときに、コイルに電圧が生じて電流が流れる現象そのものを電磁誘導と呼びます。この現象によって流れる電流の名称である「誘導電流」と混同しないよう注意が必要です。

北海道公立高校入試(2016)類似

電流が磁界から受ける力の向きと大きさ

Q458 U字型磁石のN極とS極の間にコイルを配置し、手回し発電機をつないでハンドルを回すと、コイルが一方の方向へ動いた。この実験において、ハンドルの回転を逆向きにした場合のコイルの挙動について適切な説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電流の向きが逆になるため、コイルは最初と反対の方向に動く

手回し発電機のハンドルの回転方向を逆にすると、発生する電流の向きが逆転する。磁界の中に置かれた導線が受ける力の向きは、電流の向きを逆にすると反対方向になるため、コイルが動く向きも最初と逆になる。磁界の向き（U字型磁石の配置）を変えていない場合、この変化は電流の向きの変化に起因する。

岩手公立高校入試(2023)類似

誘導電流

Q459 水平な板の上に置かれたコイルにオシロスコープを接続し、N極を進行方向に向けた棒磁石を載せた台車を近づけ、そのままコイルの中を通り抜けさせました。このとき観察される誘導電流の向きについて、正しい説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁石がコイルに近づくときと、コイルから遠ざかるときで、電流の向きは逆になる

誘導電流は、コイル内部の磁界の変化を妨げる向きに流れます。N極が近づくときは磁界を押し返すような向きに、N極が遠ざかるときは磁界を引き止めるような向きに電流が流れるため、接近時と通過後では電流の向きが反転します。

群馬公立高校入試(2017)類似

金属線の長さと抵抗の比例関係

Q460 ある一定の太さの金属線を用いた実験において、金属線の長さが10cmのときの電気抵抗は3Ω、長さが20cmのときは6Ω、長さが30cmのときは9Ωでした。この金属線の長さを40cmにしたとき、電気抵抗は何Ωになると考えられますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

12Ω

実験結果から、金属線の長さが10cmから20cmへと2倍になるとき、電気抵抗も3Ωから6Ωへと2倍になっていることがわかります。このように電気抵抗は金属線の長さに比例するため、長さが10cmのときの4倍である40cmになると、電気抵抗も3Ωの4倍である12Ωになります。

北海道公立高校入試(2020)類似

磁界の向きの変更による力の制御

Q461 磁界の中にあるコイルに電流を流したとき、コイルが受ける力について考えます。装置の設定を変更し、「磁石のN極とS極を入れ替える」操作と、「電流の向きを逆にする」操作の2つを同時に行いました。このとき、コイルが動く向きは最初に実験したときと比較してどうなりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

最初と同じ向きに動く

電流が磁界から受ける力の向きは、電流の向きまたは磁界の向きの「どちらか一方」を逆にすると逆になります。しかし、両方の向きを同時に逆にした場合は、力の向きは結果として変化せず、最初と同じ向きになります。これはフレミングの左手の法則において、中指（電流）と人差し指（磁界）の向きを両方180度回転させると、親指（力）の向きが元の位置に戻る原理で説明できます。

群馬公立高校入試(2021)類似

直列回路の合成抵抗と電流

Q462 電源装置、電流計、抵抗が5Ωの電熱線P、および抵抗が20Ωの電熱線Qを、一本の道筋になるように直列につないだ回路を作成しました。電源装置の電圧を3.0Vに設定したとき、回路全体を流れる電流の大きさは何Aになりますか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

0.12A

直列回路における回路全体の合成抵抗は、各電熱線の抵抗の和で求められます。この場合、5Ω + 20Ω = 25Ωが全体の抵抗となります。オームの法則「電流(A)＝電圧(V)÷抵抗(Ω)」を適用すると、3.0V ÷ 25Ω = 0.12Aとなります。

秋田公立高校入試(2021)類似

電流が流れるコイル内部の磁界の向き

Q463 コイルに電流を流したとき、その周囲や内部に磁界が発生します。この電流の向きと磁界の向きの関係を示す法則を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

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✅ 正解

右ねじの法則

電流が流れるとその周囲に磁界が発生しますが、その向きは電流の進む方向に右ねじを回して進める方向に一致するため、右ねじの法則と呼ばれます。コイルの場合は、電流の流れる向きに右手の4本の指を合わせると、親指の指す向きがコイル内部の磁界の向きに対応します。

北海道公立高校入試(2019)類似

電流が磁界から受ける力

Q464 磁界の中にある導線が受ける力を「現在よりも大きく」し、かつ「力の向きを逆」にするための操作として適切なものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁石のＮ極とＳ極の向きを入れ替え、流す電流を強くする

磁界の中で電流が受ける力の向きは、電流の向きまたは磁界の向きのどちらか一方を逆にすると逆転します。また、力の大きさは、流す電流を強くするか、磁界の強さを強くすることで大きくなります。両方の向きを同時に逆にすると、力の向きは変わらないため注意が必要です。

岩手公立高校入試(2022)類似

並列回路の合成抵抗

Q465 10Ωの抵抗器を2個用意し、これらを並列につないだ回路を電源装置に接続した。電源装置の電圧を3.0Vに設定したとき、回路全体を流れる電流の大きさは何Aになるか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

0.6A

並列回路では、それぞれの抵抗器に電源と同じ3.0Vの電圧が加わります。オームの法則（電流＝電圧÷抵抗）を適用すると、1つの抵抗器を流れる電流は 3.0V ÷ 10Ω ＝ 0.3A です。回路全体を流れる電流は、枝分かれした各部を流れる電流の和になるため、0.3A ＋ 0.3A ＝ 0.6A となります。または、合成抵抗が5Ωであることを利用して 3.0V ÷ 5Ω ＝ 0.6A と計算することも可能です。

岐阜公立高校入試(2020)類似

電圧と電流の比例関係

Q466 電圧と電流が比例する関係にある抵抗器に、1.5Vの電圧を加えたところ100mAの電流が流れました。この同じ抵抗器に6.0Vの電圧を加えたとき、流れる電流の大きさはいくらになりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 —

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✅ 正解

400mA

電流の大きさは電圧に比例します。加えた電圧が1.5Vから6.0Vへと4倍（6.0 ÷ 1.5 = 4）になっているため、流れる電流も100mAの4倍である400mAとなります。

群馬公立高校入試(2020)類似

ワット時とジュールの換算

Q467 ある電気器具を一定時間使用したところ、消費した電力量は 0.5ワット時（Wh）でした。この電力量を熱量（ジュール）に換算するといくらになりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

1800ジュール

1ワット時は3600ジュールに相当します。したがって、0.5ワット時の電力量をジュールに換算するには、3600J × 0.5 ＝ 1800J という計算を行います。電力量の単位をワット時からジュールに直す際は、1時間を3600秒として扱うことが基本となります。

群馬公立高校入試(2023)類似

磁力線

Q468 棒磁石の周囲に広がる磁界の様子を、複数の曲線を用いて説明した内容として最も適切なものを次の中から選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

曲線には向きがあり、磁石のN極から出てS極へ向かって引かれ、磁石の両端（極）に近いほど線の密度が高くなる。

磁界の様子を表す磁力線は、向きについては「N極からS極へ」と決まっており、磁界の強さについては「線の密度」で表されます。磁石による磁力は両端の極付近で最も強くなるため、磁力線の間隔も極に近いほど狭く（密度が高く）表現されます。

茨城公立高校入試(2017)類似

電力と熱量および抵抗の関係

Q469 ある電熱線を電源につなぎ、6Vの電圧をかけたところ2Aの電流が流れました。この電熱線を水の中に入れ、6Vの電圧を維持したまま5分間電流を流し続けたとき、電熱線から発生する総熱量は何ジュールですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

3600ジュール

まず、電熱線の消費電力を求めます。電力（W）＝電圧（V）× 電流（A）の式より、6V × 2A ＝ 12Wとなります。次に、熱量（J）＝電力（W）× 時間（秒）の式を用います。時間は5分間なので、秒に換算すると 5 × 60 ＝ 300秒となります。したがって、12W × 300秒＝ 3600Jとなります。

埼玉公立高校入試(2018)類似

磁界から受ける力の調整

Q470 磁界の中にあるコイルに電流を流すと、磁界から力を受けてコイルが動きます。このとき、コイルが受ける力の大きさと、回路を流れる電流の大きさの間にはどのような関係がありますか。その原理と、異なる抵抗器を用いた場合の操作について正しく述べたものを選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

磁界から受ける力は電流の大きさに比例するため、抵抗器を変えても同じ力を得るには電圧の調整が必要である

磁界から受ける力の大きさは、流れる電流の大きさに比例するという法則があります。オームの法則により、接続する抵抗器の抵抗値が変わると、同じ電圧を加えていても流れる電流の大きさは変化します。したがって、異なる抵抗器を用いながらコイルに同じ大きさの力を加えたい場合には、電流値を一致させるために電源装置の電圧を適切に調整しなければなりません。

群馬公立高校入試(2020)類似

ワット時とジュールの換算

Q471 電力量の単位である「1ワット時（Wh）」を、熱量や仕事の単位である「ジュール（J）」に換算すると、何ジュールに相当しますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

3600ジュール

電力量（J）は「電力（W）×時間（秒）」で求められます。1ワット時（Wh）は、1Wの電力を1時間使用したときの電力量を指します。1時間は3600秒であるため、計算式は 1W × 3600s ＝ 3600J となります。1分（60秒）と混同しないよう注意が必要です。

北海道公立高校入試(2016)類似

電磁誘導

Q472 手回し発電機は、ハンドルを回して内部のコイルを磁石の間で回転させることで電気を発生させています。この装置において電気が発生する原理の説明として、最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

コイル内の磁界の変化によって、電圧が生じて誘導電流が流れる。

発電機は電磁誘導の原理を利用しています。ハンドルを回してコイルを回転させると、コイル内部を貫く磁力線の状態（磁界）が絶えず変化します。この磁界の変化によってコイルに電圧が生じ、誘導電流が流れることで電気が発生します。

茨城公立高校入試(2017)類似

電力と熱量および抵抗の関係

Q473 電源装置、電圧計、電流計、および水を入れたビーカーに浸した電熱線を用いて、水の温度上昇を測定する実験を行いました。電熱線Aに一定の電圧を加えて5分間電流を流したところ、水の温度が1.5度上昇しました。次に、同じ電圧のまま電熱線Bに取り替えて5分間電流を流したところ、水の温度が3.0度上昇しました。この実験結果から考察できる、電熱線Bの性質として正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

電熱線Bの消費電力は電熱線Aの2倍であり、電熱線Bの抵抗は電熱線Aよりも小さい。

水の温度上昇（発熱量）は電力に比例するため、温度上昇が2倍（1.5度から3.0度）になった電熱線Bの電力は、電熱線Aの2倍であると判断できます。また、電圧が一定の場合、電力は電流に比例し、電流は抵抗に反比例します。したがって、電力が大きい（＝電流が多く流れる）電熱線Bの方が、抵抗は小さくなります。

埼玉公立高校入試(2020)類似

誘導電流

Q474 電磁誘導の原理を利用して、より強い誘導電流を発生させるための条件として正しいものはどれか、次のうちから選びなさい。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

磁力の強い磁石を使い、磁石を動かす速さを速くする

誘導電流の大きさは、単位時間あたりの磁界の変化量に比例します。そのため、磁力の強い磁石を使用する、磁石を速く動かす、またはコイルの巻き数を増やすといった方法をとることで、発生する電流を強くすることができます。

山形公立高校入試(2018)類似

対流

Q475 発泡ポリスチレン容器に入れた水の中に電熱線を沈め、電流を流して水を温める実験を行った。このとき、容器内での水の動きと熱の伝わり方について述べたものとして最も適切なものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

電熱線付近で温められた水は密度が小さくなって上昇し、上の冷たい水が下降することで全体に熱が伝わる。

水が温められると膨張して体積が大きくなるため、密度が小さくなって上昇する。代わって温度の低い（密度の大きい）水が流れ込むことで対流が起こる。熱が物質の移動を伴わずに伝わるのは伝導であり、光のように伝わるのは放射（放射熱）であるため、混同しないよう注意が必要である。

埼玉公立高校入試(2025)類似

コイルがつくる磁界

Q476 水平に置かれた厚紙を貫くように円筒形のコイルが設置されている。このコイルに、左側から右側に向かって、かつ「手前から奥」へと巻く向きに電流を流した。このとき、コイルの左端の外側に方位磁針を置くと、方位磁針の北極はどの向きを指すか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

コイルから遠ざかる左向き

右ねじの法則を用いる。右手の4本の指をコイルの電流の向き（手前から奥）に合わせて握ると、親指は左側を指す。これにより、コイルの内部には左向きの磁界が生じ、コイルの左端が北極、右端が南極の性質を持つことがわかる。磁力線は北極から出て南極へ向かうため、コイルの左側に置かれた方位磁針の北極は、磁力線の向きに従ってコイルから離れる左向きを指す。

群馬公立高校入試(2017)類似

並列回路の合成抵抗と電流

Q477 2つの抵抗器を並列につないだ回路において、回路全体の合成抵抗の大きさについて説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

それぞれの抵抗器の抵抗よりも小さくなる

並列つなぎでは、電流の流れる道筋が枝分かれして増えるため、回路全体としては電流がより流れやすくなります。オームの法則（電圧＝電流×抵抗）において、電圧が一定であれば電流が流れやすくなるほど抵抗は小さくなるため、回路全体の合成抵抗は、並列に接続したどの抵抗器の抵抗よりも必ず小さくなります。

北海道公立高校入試(2016)類似

電流計と電圧計の接続方法

Q478 手回し発電機を電源として、ある抵抗器に流れる電流と電圧を同時に測定する実験を行います。このとき、測定器具のつなぎ方について述べた説明として、正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

電流計は手回し発電機から抵抗器へ向かう一本の回路の途中に組み込み、電圧計は抵抗器の両端をはさむように接続する

電流計は「直列接続」、電圧計は「並列接続」が原則です。電流計を回路の途中に直列に入れることで、抵抗器を通過する電流をすべて電流計に通すことができます。また、電圧計を抵抗器の両端に並列に接続することで、その抵抗器で消費される電圧（電位差）を正確に測ることができます。

北海道公立高校入試(2024)類似

電力量の算出

Q479 10Vの電圧を加えたときに2Aの電流が流れる電熱線があります。この電熱線に同じ電圧を加え、5分間電流を流し続けたときに消費される電力量は何J（ジュール）ですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

6000J

電力量は「電圧(V) × 電流(A) × 時間(秒)」という式で求めることができます。まず電力は 10V × 2A = 20W となり、時間は 5分間を秒に換算して 5 × 60 = 300秒となります。これらを掛け合わせることで、20W × 300秒 = 6000J と算出されます。

北海道公立高校入試(2019)類似

電流が磁界から受ける力

Q480 水平に置かれたＵ字型磁石の磁極の間に導線を通し、磁石のＮ極を上側、Ｓ極を下側に配置しました。この導線に「奥から手前」に向かって電流を流したとき、導線が受ける力の向きとして正しいものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

磁石に向かって左向き

フレミングの左手の法則を適用して考えます。中指を電流の向き（奥から手前）、人差し指を磁界の向き（上から下）に合わせると、親指は左側を指します。この親指の向きが、電流が磁界から受ける力の向きに対応します。

山形公立高校入試(2020)類似

オームの法則

Q481 電熱線などの抵抗器に流れる電流の大きさが、その両端に加わる電圧の大きさに比例するという関係を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

オームの法則

抵抗器において、流れる電流と加えた電圧が正比例の関係にあることをオームの法則と呼びます。この法則により、電圧・電流・電気抵抗のうち2つの値がわかれば、残りの1つを計算で求めることが可能になります。

福島公立高校入試(2024)類似

電力と温度上昇の比例関係

Q482 断熱容器に入れた水をある電熱線で温める実験を行ったところ、電熱線に3Vの電圧をかけて4分間電流を流したとき、水温は2.0℃上昇した。次に、同じ装置と同じ量の水を用い、電熱線にかける電圧を9Vに変えて4分間電流を流した場合、水の温度は何℃上昇すると考えられるか。ただし、電熱線の抵抗は変化しないものとする。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

18.0℃

オームの法則により、抵抗が一定のとき電圧を3倍（3Vから9V）にすると、流れる電流も3倍になる。電力は「電圧×電流」で算出されるため、電力は3倍×3倍の9倍となる。発生する熱量および水の温度上昇は電力に比例するため、温度上昇は2.0℃の9倍である18.0℃となる。

北海道公立高校入試(2017)類似

並列接続と抵抗による電流制御

Q483 電源装置に電圧計と電流計をつなぎ、豆電球とLED（発光ダイオード）を並列に接続した回路があります。豆電球の明るさを変えずに、LEDの明るさの調整のみを行うために抵抗器を追加したいと考えたとき、抵抗器をどのように接続し、どのような計算に基づいて抵抗値を決定すべきですか。最も適切な説明を選びなさい。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

LEDが接続されている枝の部分にのみ、LEDと直列になるよう抵抗器をつなぎ、LEDに加えるべき電圧と流したい電流からオームの法則を用いて抵抗値を算出する。

並列回路では、それぞれの枝に加わる電圧は電源電圧と等しく、互いに独立しています。豆電球の明るさを変えずにLEDのみを調整するには、LEDの枝にのみ抵抗器を直列に挿入することで、LEDにかかる電圧を分担させ、流れる電流を制限する必要があります。この際、電流、電圧、抵抗の関係を示すオームの法則を用いて適切な抵抗値を算出します。主回路に抵抗器を入れると豆電球の明るさも変わってしまうため不適切です。

群馬公立高校入試(2015)類似

交流電流

Q484 コイルの近くに磁石を配置し、その磁石を一定の速さで一回転させ続けます。このとき、コイルにつないだ検流計の針の動きとして適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

針が左右に交互に振れる

磁石を回転させると、コイルを貫く磁界の状態が周期的に変化します。これにより、発生する誘導電流の向きと強さが交互に変化するため、検流計の針は左右に繰り返し振れることになります。これは交流電流が発生していることを示しています。

長崎公立高校入試(2015)類似

抵抗の算出

Q485 ある電熱線を用いた実験において、加える電圧を1.0Vから2.0V、3.0V、4.0Vと順に上げていったところ、流れる電流の値が0.1Aから0.2A、0.3A、0.4Aへと変化しました。この電熱線の抵抗の大きさとして正しいものはどれですか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

10Ω

電熱線に流れる電流は電圧に比例するという「オームの法則」が成り立ちます。抵抗の値は、電圧を電流で割ることで算出できます。例えば、電圧が4.0Vで電流が0.4Aのとき、4.0 ÷ 0.4 ＝ 10となるため、抵抗は10Ωであることがわかります。

岩手公立高校入試(2017)類似

電流がつくる磁界の向き

Q486 電流がつくる磁界の性質について説明した文として、適切なものはどれか選んでください。ただし、磁針のN極の動きに着目するものとします。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

電流の向きを逆にすると磁界の向きも逆になるため、磁針のN極が指す向きは反対になる。

磁界の向きは電流が流れる向きによって一意に決まります。右ねじの法則に基づき、電流の向きを反転させれば、発生する磁界の向きもすべて逆転します。磁針のN極は磁界の向きに沿って並ぶ性質があるため、磁界が逆転すれば、当然磁針のN極が指す向きも180度反対になります。

青森公立高校入試(2024)類似

電圧の変化に伴う消費電力の変化

Q487 一定の抵抗値を持つ抵抗器を用いた実験において、電源装置の電圧を3.0Vから6.0Vに変化させました。このとき、抵抗器で消費される電力は、3.0Vのときと比べて何倍になりますか。

★★ 基本原理・計算正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

4倍

オームの法則により、抵抗値が一定のとき、流れる電流は電圧に比例する。電圧を2倍（3.0Vから6.0V）にすると、流れる電流も2倍になる。電力は「電圧×電流」の積で求められるため、電圧が2倍、電流が2倍になると、消費される電力は 2 × 2 ＝ 4倍となる。このように、消費電力は電圧の二乗に比例して変化する性質がある。

岩手公立高校入試(2016)類似

直列・並列接続による合成抵抗の調整

Q488 10Vの電圧を加えたときに0.2Aの電流が流れる回路を作ることを考えます。このとき、20Ωの電熱線を4個使い、そのうち2個を互いに直列につないだものと、残り2個を互いに並列につないだものを、さらに直列に連結した回路を作成しました。この回路全体の合成抵抗の値として正しいものはどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

50Ω

直列接続された2個の20Ωの抵抗値は、20Ω + 20Ω = 40Ωとなります。一方、並列接続された2個の20Ωの抵抗値は、1 / (1/20 + 1/20) = 10Ωとなります。これら2つのグループをさらに直列に連結するため、回路全体の合成抵抗は 40Ω + 10Ω = 50Ωとなります。これは、10Vの電圧で0.2Aの電流を流すために必要な抵抗値（10V ÷ 0.2A = 50Ω）と一致します。

埼玉公立高校入試(2020)類似

スピーカーの音が出る仕組み

Q489 スピーカーは、電流の変化を振動板の動きに変えることで音を出します。このとき、コイルに流す「周期的に向きや強さが変化する電流」を何といいますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

交流電流

スピーカーでは、電流の向きと強さを細かく変化させることで、磁石とコイルの間に働く力の向きを高速に切り替えています。このように周期的に向きが入れ替わる電流を交流電流（交流）と呼び、乾電池のように向きが一定の直流電流と区別されます。

群馬公立高校入試(2023)類似

電磁誘導

Q490 コイルの中の磁界を変化させたときに電圧が生じ、コイルに電流が流れる現象を何といいますか。また、そのとき流れる電流の名称とあわせて、正しい組み合わせを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

現象：電磁誘導、電流：誘導電流

コイルを貫く磁界（磁力線の束）が変化することで電圧が発生する現象を電磁誘導と呼びます。この現象によってコイルに流れる電流を誘導電流といいます。これは発電機の原理にも利用されている重要な物理現象です。

高知公立高校入試(2022)類似

磁力線の模様

Q491 磁界の向きや強さを表すために用いる「磁力線」について、電流を流したコイルのまわりにできる磁力線の特徴を説明した文として、最も適切なものを選びなさい。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

コイルの内部では磁力線がほぼ平行に並んでおり、外部では一方の端からもう一方の端へ向かう曲線を描く

磁力線は磁界の様子を視覚化したもので、コイルに電流を流すと、棒磁石のまわりにできる磁界と非常によく似た模様を作ります。コイルの内部では磁力線がほぼ平行な直線となって突き抜け、コイルの外側に出ると、一方の端（N極側）から出て、もう一方の端（S極側）へと戻る大きな曲線を描きます。磁力線が途中で交差したり枝分かれしたりすることはありません。

宮城公立高校入試(2024)類似

電気抵抗と電流の流れやすさ

Q492 一定の電圧を加えたとき、流れる電流が大きければ大きいほど、その物体における電流の「流れにくさ」を表す値はどうなりますか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

電気抵抗が小さくなる

オームの法則に基づくと、電圧が一定の場合、流れる電流と電気抵抗は反比例の関係にあります。電流が流れやすいということは、電流の妨げとなる電気抵抗が小さいことを意味します。

青森公立高校入試(2024)類似

電圧と電流の比例関係

Q493 抵抗器に加わる電圧と、そこを流れる電流の関係を調べる実験を行い、横軸に電圧、縦軸に電流をとってグラフを作成しました。このとき、電流と電圧が比例関係にあることを示すグラフの特徴として、正しい説明はどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

原点を通る直線になる

二つの変数が比例関係にあるとき、その関係をグラフに表すと必ず原点（0,0）を通る直線になります。電圧が0Vのときには電流も0Aであり、電圧の増加とともに電流が一定の割合で増加するため、原点を通る直線が描かれます。

宮城公立高校入試(2024)類似

放電

Q494 空気の圧力を低くしたガラス管の両端に電極を取り付け、高い電圧をかけると、内部に光の筋が観察されることがあります。このように、気体の中を電流が流れる現象の名称として最も適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

放電

通常、空気などの気体は電気を通さない絶縁体として振る舞うが、高い電圧を加えることで空間を電気が移動するようになる。これを放電（この実験の場合は特に真空放電）と呼ぶ。身近な例では、雷や蛍光灯の点灯原理もこの現象に含まれる。

千葉公立高校入試(2019)類似

並列回路における電流の和

Q495 15Ωの抵抗器と25Ωの抵抗器を並列につないだ回路において、それぞれの抵抗器を流れる電流を測定しました。15Ωの抵抗器を流れる電流が0.5A、25Ωの抵抗器を流れる電流が0.3Aであったとき、枝分かれする前の幹の部分を流れる全体の電流は何Aですか。

★★ 基本原理・計算正答率 —

💡 答えを確認

✅ 正解

0.8A

並列回路の全体の電流は、各枝に分かれて流れる電流の合計になります。この実験設定では、一方の枝に0.5A、もう一方の枝に0.3Aの電流が流れているため、それらが合流する幹の部分では、0.5 ＋ 0.3 ＝ 0.8Aの電流が流れることになります。

北海道公立高校入試(2021)類似

電流がつくる磁界の強さ

Q496 直線導線に一定の電流を流したとき、その周囲に発生する磁界の性質を説明したものとして、最も適切なものはどれですか。

★ やさしい知識正答率 — 🔥 類題2問

💡 答えを確認

✅ 正解

磁界の強さは、導線からの距離が短いほど大きくなる

電流が流れる導線の周囲には、導線を中心とした同心円状の磁界が発生します。この磁界の強さは、流れる電流の大きさに比例し、導線からの距離に反比例します。したがって、導線からの距離が短い（導線に近い）ほど、磁界の強さは大きくなります。

神奈川公立高校入試(2023)類似

磁界内の導線にはたらく力

Q497 水平なレールの上に金属棒を置き、磁界を発生させて電流を流したところ、金属棒は磁界から力を受けて右方向へと動き出しました。このとき、静止している状態から動き出すまでの間に金属棒にはたらいている力の向きの組み合わせとして適切なものはどれですか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

重力は真下向き、垂直抗力は真上向き、磁界から受ける力は右向き

地球上の物体には常に鉛直下向きに重力がはたらいています。金属棒がレールに接して支えられている場合、レールから押し返される垂直抗力は重力と反対の真上向きにはたらきます。これらに加え、電流と磁界の相互作用によって生じる力が水平右向きにはたらくことで、金属棒はその方向へ加速します。

群馬公立高校入試(2015)類似

電磁誘導

Q498 水平な板の上に置かれたコイルに検流計をつなぎ、棒磁石のN極を近づけたところ、検流計の針が右側に振れました。その後、磁石をコイルの中から遠ざけたときの検流計の振れ方と、その理由として正しい説明を選びなさい。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

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✅ 正解

磁石を動かす向きが逆になるため、左側に振れる

電磁誘導によって生じる電流の向きは、磁界の変化を妨げる向きに決まります。磁石を近づけるときと遠ざけるときでは、コイル内を貫く磁界の変化の仕方が反対になるため、検流計の針が振れる向きも逆になります。

群馬公立高校入試(2021)類似

並列回路の合成抵抗と電流

Q499 電熱線Pのみをつないだ回路に、別の電熱線Qを並列に追加してつなぎ替えたとき、回路全体に起こる変化について正しく説明しているものはどれか。

★★ 基本実験・観察正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

電流の通り道が増えるため、回路全体を流れる電流は大きくなり、合成抵抗は小さくなる。

並列回路に新しく電熱線を追加すると、もともと流れていた電流に加えて、新しく追加された電熱線のルートにも電流が流れるようになります。そのため、電源から流れ出る電流の合計（主回路の電流）は大きくなります。電圧が変わらずに電流が大きくなるということは、回路全体としての抵抗（合成抵抗）が小さくなったことを示しています。

青森公立高校入試(2023)類似

磁石の移動による誘導電流の向きの変化

Q500 検流計をつないだコイルに磁石を近づけたり遠ざけたりすると、回路に誘導電流が流れます。このとき、磁石を近づける向きを逆にしたり、動かす向きを逆にしたりすると、電流の向きも変化します。このように誘導電流の向きが変化する理由として、最も適切な説明はどれですか。

★★★ 標準原理・計算正答率 — 🔥 類題3問

💡 答えを確認

✅ 正解

磁石を動かすことで、コイルを貫く磁界が変化する向きが逆になるため

電磁誘導によって流れる誘導電流の向きは、コイル内の磁界の変化によって決まります。磁石のN極を近づける場合とS極を近づける場合、あるいは同じ極を「近づける」場合と「遠ざける」場合では、コイルを貫く磁界が増えるか減るかという変化の向きが逆向きになります。この磁界の変化を妨げる向きに電流が流れるため、結果として誘導電流の向きも逆になります。

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算数3つの数のたしざん

0をたしても答えは変わらないという、たし算の基本的な性質を理解する。

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算数0のたしざん

計算の順序を工夫すると、より簡単かつ正確に計算できることに気づかせる。

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算数100までのたしざん

位（くらい）ごとに数を分けて計算する方法を理解し、2桁の数のたし算ができるようにする。

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算数10までの引き算

数が減る「求残（きゅうざん）」と、違いを比べる「求差（きゅうさ）」の２つの意味を理解する。

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算数20までの引き算

10のまとまりとばらの数の構成を利用し、一の位だけで計算できることに気づかせる。

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算数3つの数の引き算（20までの数で）

左から順に計算するという約束を理解し、段階的に数を減らす計算ができるようにする。

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算数繰り下がりのある引き算(20まで)

10のまとまりを分解して計算するという、筆算にもつながる重要な考え方の基礎を身につける。

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算数100までの引き算

位（くらい）ごとに数を分けて計算する方法を理解し、筆算を使って2桁の数のひき算ができるようにする。

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算数1年生のまとめテスト

1年生で学習した内容の復習と定着を図る。

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算数虫食い算2年生

たし算とひき算の逆の関係（逆算）を理解させ、式全体を見て論理的に数を求める力を養う。

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算数100までのたしざん（繰り上がり）

筆算において、位をそろえて計算し、一の位から十の位への繰り上がりの処理を正しく行う方法を身につける。

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算数100を超える数のたし算　3桁の足し算

数が大きくなっても、筆算のやり方は同じだということに気づかせ、自信を持って計算できるようにする。

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算数100までの引き算（横式）

10のまとまりで考えるなど、筆算を使わなくても計算できる簡単な方法を見つける力をつける。

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算数100を超える引き算（横式）

大きな数でも、暗算したり工夫したりして計算する方法を考える。

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算数2桁のひっ算

「位をそろえる」「一の位から計算する」という、筆算の基本的なルールを身につける。

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算数引き算の筆算

となりから10を借りてくる「繰り下がり」のやり方をマスターし、正しく計算できるようにする。

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算数たし算のひっ算まとめ問題

いろいろなパターンの筆算を練習して、たし算の計算をスラスラできるようにする。

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算数100を超える数の引き算の筆算

何回も繰り下がりがあるような、少し難しい引き算の筆算もできるようになる。

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算数3つの数の計算

式が長くなっても「左から順番に」計算するという大切なルールを覚える。

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算数(　)を使ったたし算

( ) がついているところは「先に計算する」という、計算の特別なルールを覚えする。

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算数九九

これから何度も使うかけ算の基本として、九九をスラスラ間違えずに言えるようにする。

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算数九九表

九九の表に隠れている数の面白い決まりを見つけさせ、算数ぬ興味を持つ。

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算数虫食い算3年生

たし算・ひき算・かけ算の筆算の仕組みを逆から考えることで理解を深め、筋道を立てて答えを導き出す論理的思考の基礎を養う。

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算数3桁のひっ算　

「百の位」が増えても筆算のやり方は同じだと知り、繰り上がりが増えても慌てずに計算できるようにする。

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算数順序を工夫するたし算

計算の順番を変えると楽になることに気づかせ、10や100のまとまりを見つけて賢く計算する力をつける。

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算数4桁のひっ算たし算

数が「千の位」に増えてもルールは同じだと知り、どんなに大きな数でも計算できるという自信をにつなげる。

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算数暗算たし算①

頭の中で数を上手に分解し、筆算を使わなくてもすばやく答えを出せるようになる。

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算数暗算たし算②

頭の中でパッと計算する練習を通して、計算スピードを上げ、算数をより身近で便利なものにする。

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算数4桁のひっ算引き算

数が千の位に増えても筆算のルールは同じだと知り、0が続くときのような難しい繰り下がりも、粘り強く正確に計算できるようにする。

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算数暗算引き算①

頭の中で数を上手に分解し、筆算を使わなくてもすばやく答えを出せるようになる。

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算数暗算引き算②

頭の中でパッと計算する練習を通して、計算スピードを上げ、算数をより身近で便利なものにする。

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算数かけ算の筆算

数を位ごとに分けて計算し、最後にたすという筆算の仕組みを理解させ、九九だけでは解けない大きな数のかけ算も正確にできるようにする。

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算数かけ算の筆算（3桁）

かける数が3桁に増えても筆算のルールは同じだと知り、計算の段数が増えても位を間違えずに、より大きな数のかけ算を正確にできるようにする。

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算数わり算

「同じ数ずつ分ける」というわり算の意味を理解させ、答えはかけ算九九を使えば見つけられることに気づかせる。

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算数あまりのあるわり算

分けきれずに残った数が「あまり」だと知り、「あまりはわる数より必ず小さい」という一番大事なルールを身につける。

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算数分数のたし算

分母はそのままで分子だけをたす、という分数のたし算の基本的なルールをしっかり身につけする。

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算数分数の引き算

たし算と同じように、分母はそのままで分子だけをひく、という引き算のルールをしっかり身につけする。

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算数分数の大きさ比べ

分母が同じなら分子の数が大きい方が大きい、という見た目でわかる大きさ比べの基本を理解する。

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算数小数と分数の大きさ比べ

小数を分数に直すなど、形をそろえれば違う種類の数でも比べられる方法を身につける。

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算数小数のたし算①

「0.1がいくつ」という考え方を使い、小数のたし算も整数と同じようにできることに気づかせる。

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算数小数の引き算①

「0.1がいくつ」と考えれば、小数のひき算も整数と同じように簡単にできることをわからせる。

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算数小数のたし算ひっ算①

「小数点をそろえる」という一番大事なルールを覚えさせ、整数の筆算と同じやり方で計算できるようにする。

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算数小数の引き算ひっ算①

「小数点をそろえる」というルールを守れば、繰り下がりのある小数のひき算も、整数の筆算と同じようにできることを理解する。

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算数虫食い算4年生

わり算の複雑な計算を分析し、複数の手がかりを組み合わせて試行錯誤しながら、粘り強く問題を解決する力を育てる。

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算数分数

「1」より大きい量を分数で表す「仮分数」と「帯分数」を知り、それらを自由に変身（変換）させられるようにする。

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算数仮分数のたし算

分母が同じなら、仮分数でもこれまでと同じように分子だけをたせばよいことに気づかせる。

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算数仮分数の引き算

たし算と同じように、分母が同じなら仮分数でも分子だけをひけばよいことを理解する。

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算数帯分数の入ったたし算

帯分数の計算は「整数」と「分数」に分けて考えると簡単にできることを知り、分数部分の繰り上がりの処理もできるようにする。

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算数帯分数の入ったひき算

分数部分でひけない時は、整数から「1」を借りてくる（繰り下がり）という、帯分数のひき算で一番大切なやり方を身につける。

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算数小数の大きさくらべ

小数点のあとの桁数が増えても、大きい位から順番に比べるというルールを使って、数の大小がわかるようにする。

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算数小数のたし算

0.1や0.01がいくつあるかを考え、筆算を使わなくても工夫して計算する力をつける。

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算数小数の引き算

0.1や0.01をもとにして考え、小数のひき算を頭の中で解けるようにする。

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算数小数のたし算筆算

小数点のあとの桁数が違っても「小数点をそろえる」というルールを守れば、どんなたし算も筆算でできることを理解する。

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算数小数の引き算筆算

「小数点をそろえる」ルールと、何もない位に「0」を補う考え方を使って、難しい小数のひき算も筆算でできるようにする。

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算数小数のかけ算

小数に整数をかける計算の意味を理解し、九九などを使って答えを求められるようにする。

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算数小数のかけ算筆算

まず整数だと思ってかけ算をし、最後に元の小数と同じ場所に小数点を打つ、という筆算の簡単なやり方をマスターする。

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算数小数の割り算

小数を整数で等しく分ける計算の意味を理解し、答えの見当をつけられるようにする。

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算数小数の割り算筆算

整数のわり算と同じように計算し、答えの小数点を「わられる数」にそろえて打つ、という筆算のルールを身につける。

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算数わり算の筆算

「たてる・かける・ひく・おろす」という計算の手順を覚えさせ、桁数の多いわり算も、順番に計算すれば正確に答えが出せるようにする。

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算数約分

分母と分子を同じ数でわって、見た目をできるだけ簡単な分数にする「約分」のやり方を身につける。

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算数分数の計算

分母が違う分数の計算は、まず分母を同じ数にそろえる「通分」が一番大事だと理解させ、そのやり方を身につける。

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算数分数の計算（3つの分数）

分数が3つになっても、まず全部の分母を「通分」でそろえれば、あとは順番に計算できることを理解する。

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算数小数×小数の筆算　

まず整数だと思って計算し、最後に「両方の小数点以下の桁の数を合わせた分だけ」答えの小数点を動かす、という筆算のルールを身につけする。

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算数小数のわり算の筆算

「わる数を整数にする」ために小数点を動かせば、あとは4年生で習ったわり算と同じように計算できる、という一番大事なルールを身につける。

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算数分数のかけ算

・分数 × 整数整数も「1分の～」という分数に変身させれば、あとはいつものかけ算のルールで計算できることを理解する。・分数 × 帯分数計算の前に帯分数を仮分数に直す、という大事なひと手間を加えれば、どんなかけ算も解けることを身につける。・小数 × 分数小数も分数という同じ仲間に直してしまえば、かけ算のルールが使え、違う種類の数の計算もできるという自信を持つ。

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算数分数の割り算

・分数 ÷ 整数整数を「1分の～」の分数に変身させてからひっくり返し（逆数にし）、かけ算に直して計算する流れを覚える。・分数 ÷ 分数「わる数の分母と分子をひっくり返してかける」という、わり算で一番大事なルールを確実にマスターする。・小数 ÷ 分数小数も分数に変身させれば、どんなわり算も「ひっくり返してかける」という必殺技で解けることを実感さする。

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国語漢字プリント1年生

初めて出会う漢字の正しい形と書き順をしっかり覚え、漢字を書くことの楽しさを知る。

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国語漢字プリント2年生

覚える漢字の数を増やし、文の中で正しく使える言葉をどんどん増やしていく。

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国語漢字プリント3年生

少し複雑な漢字も書けるようになり、意味の違いを考えて言葉を使い分ける力をつける。

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国語漢字プリント4年生

たくさんの熟語を覚え、辞書も使いながら自分で言葉の世界を広げていく力を育てる。

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国語漢字プリント5年生

難しい意味の漢字を使いこなし、文章を正確に読んだり書いたりする力を高める。

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国語漢字プリント6年生

小学校で習う漢字を完璧にし、中学校に向けて、言葉を豊かに使いこなす土台を完成させる。

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国語難読漢字チャレンジ問題プリント

クイズ感覚で難しい漢字に挑戦させ、「読めた！」という達成感を通して、漢字の世界への興味・関心をさらに深める。

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国語小学生向け慣用句テスト

会話や文章がもっと面白くなる慣用句をたくさん覚え、自分の気持ちや考えをより豊かに表現する力を育てる。

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国語小学校【漢字部首一覧表】

部首という共通パーツを知ることで、たくさんの漢字を効率よく覚えたり、辞書で調べたりする力を身につけさせる。

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国語【無料プリント】干支

干支の順番と漢字を覚える。

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算数小学生向け算数｜分数プリント100問以上

小2・小3・小4・小5・小6の学年別に選んで繰り返し練習したり、足し算をどんどん進めたりと自由に学習

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算数小学生向け算数｜小数プリント100問以上

小3・小4・小5・小6の学年別に問題を選んで繰り返し練習

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算数【無料プリント作成】わり算ドリル

割り算プリントの無料作成

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国語四字熟語

深い意味を表す言葉をたくさん覚え、言葉の世界を広げ、表現力を豊かにする。

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