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中2重要 オ-ムの法則はジュ-ルの法則とセット

E=IRで電圧は100Vに固定されているので、並列接続の家電製品を同時に多数使うとRがどんどん小さくなって、流れる電流は一気に大きくなる。
すると電力の公式であるP=EIという法則から、電圧100Vと電流の積であるPつまり電力が大きくなる。
さらにQ=0、24Pt(cal)というジュ-ルの法則によってPが大きければ大きいほど発熱量のQが増大する。その結果タコ足配線のコードや壁コンセントが発熱して、発火し漏電から感電や火災へとつながっていくのだ。
そこで、すべての家電製品に流れる電流の大きさを、あらかじめ頭に入れておいて、同時に多くの家電製品を使う時には暗算で計算して、安全な電流総量を守ればよい。さてどうやってやるか?
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中2超重要 オ-ムの法則の重要性2

家庭内の電流総量をコントロ-ルする目的は①安全の確保②電気代の節約の2点だ。
家庭内の電流総量をコントロ-ルできていないと「漏電」という危険な事態を引き起こす。
漏電はⅠ)感電という命の危険 Ⅱ)火災の発生 の原因となる。
漏電とは文字通り本来の電気の道筋以外に電流が漏れる現象だが、電気が流れる導線=リード線や壁の中や屋根裏の配線はすべて絶縁体で覆われていて、電流が漏れない構造になっている。
ところが、その被膜が破れて電流が漏れてしまうことがある。
その原因の一つがタコ足配線である。新星のコ-ド線を見ればわかるが、パソコンやプリンタ-の数が多いので、典型的なタコ足配線となっている。完全に許容量オ-バ-なのでク-ラ-は動力用電源という別枠で利用している。
さて、本題のオ-ムの法則E=IRを眺めると、電圧Eは家庭では100Vに固定されているので、電流の大きさは抵抗のRが決める。抵抗のRが小さくなればなるほど大きな電流が流れる。
家電製品はすべてコンセントに並列で接続するので「並列回路では電圧は均等にかかる」ため家電製品をいくつでもコンセントにつなげる。
1つのコンセントから5個以上の分配ができるので1か所から10個程度の家電製品に配電できる。
この電化製品を同時に使うと一度に大量の電流が流れ、導線が過熱して被膜が溶けたり燃えたりする。するとそこから漏電して感電や発火を引き起こす。
壁のコンセントも過熱して漏電や発火を起こす。かつて新星ではク-ラ-まで同じ壁コンセントから配電していたので、壁コンセントが焼けて発火寸前だった。
ならば、家電製品を並列につながずに、直列につなげば抵抗が大きくなって、E=IRより流れる電流が小さくなり安全なので直列につなげばいいという話になる。
続く




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中2超重要 オ-ムの法則の本質その1

オ-ムの法則はいろいろな面で、中2までに学習する理科内容では最も重要なものの1つだ。
その理由の1つは、高校に入ると「高校物理」を学習するが、次から次と公式が出てきてその使い方についてしっかりマスタ-しないと問題が全く解けなくなる。
その公式活用法の第一歩がオ-ムの法則である。
公式は文字の等式で表現されているが、3つ以上の変数でできている。
その変数の相関関係を見抜かないと、まったく公式が使えない。
理由の2つ目は「オームの法則」が結局は「流れる電流の大きさ」をコントロ-ルするための法則だからである。
まずE=IRをじっくりと眺めて、電圧Eと抵抗Rおよび電流の相関関係を、考える。
オ-ムの法則と言えばR=で書かれたものが多いが、E=IRのほうが使い勝手がよい。
理由の3つ目は家庭で使われる電気製品はすべて100V用に設定されている。そして各家庭の電気製品を同時に使ったときに、許されている電流の総量は20Aか30Aなので、この範囲に電流の総量を抑えるために、オ-ムの法則をうまく使うからだ。
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