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比例と反比例 四谷大塚の電熱線問題

今週は、中学受験に向けた四谷大塚系の大きな模試「合不合格模試」が行われる。その対策プリントも配られ、息子と一緒にやっていた。

「もうーわかんない」

とパニックを起こしたのが理科の問題だった。太さと長さの違う電熱線に流れる電流を問う内容だ。

電熱線なんて、今時トースターなどでしか見られない。その後の問題4は、並列と直列での電流の流れ方を組み合わせて問題にしている。

昔の電気製品は並列で電池を使うものが多かった。ラジカセなどだが、本体が大きくなるため、並列というのはほとんど見かけなくなった。

だからこの電熱線と並列直列の問題は、実際は時代遅れで、子供たちにも分かりにくい単元になっているそうだ。これはネットで得た知識です。

そうも言っていられない。

授業で出たはずだぜ。


電熱線は、太くなるほど電流が流れやすくなり、長くなるほど流れにくくなる。つまり比例するものと反比例する2つの要素があり、それを全体的に比較するというやっかいな作業が必要になる。


Aには600の電流が流れる。BCDEにはどれだけの電流が流れるか。これ、いきなり聞かれてもねえ。大人でも分からない。どういう式が成り立つのか、ぐるぐる考えて、以下の式にたどり着いた。

比例する部分は単に割り算するが、反比例する場合は、割る数字の前後を入れ換える。そして2つの数字を掛ける。

さらに厄介なのは、並列つなぎにした時の抵抗値。問題4だ。2の抵抗を並列で2本並べても、抵抗は2だ。これが前提だ。さらに

意外にも並列にした場合、抵抗は「半分」になるんだね。

というわけで問3は 2倍
問4は 600割る4(B、Dはそれぞれ2,それを2で割り1。Cは3。抵抗は計4)で150ミリアンペア


解答と解説

自分なりに整理がついた。
いろいろ調べると、この問題が聞いている知識は中2で学ぶらしい。

全く忘れてる。


 

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