ジュールの法則

中学受験で知っておいてほしいものの中に発熱量の計算があります。

基本的にはジュールの第一法則を使うものですが、私は子どもたちに

発熱量＝電流×電流×抵抗

と覚えさせます。

よく50Wと100Wの電球の明るさを比べる例がテキストに出てくるでしょう。明るさも発熱量です。

ワットは電力ですから電流×電圧になります。

ご家庭内でいえば100ボルトの電圧で電気が流れていますから、流れる電流は50Wの場合が0.5A（アンペア）、100Wの場合は１A（アンペア）になります。

ということは抵抗はどちらが大きいか？

50Wになりますね。同じ電圧をかけて流れる電流の比が１：２ですから抵抗の比は２：１

これはオームの法則です。

で、50Wの電球と100Wの電球を並列につなぎます。そうすると抵抗の比は２：１、流れる電流が１：２　発熱量が電流×電流×抵抗だとすると

50W＝１×１×２＝２

100W ＝２×２×１＝４

ですから100Wの方が明るい。

ところが、直列にすると同じ電流が流れます。直列に並べると抵抗は３になるので流れる電流は1/3ですが、この場合同じだから１と考えてしまうと

50W＝１×１×２＝２

100W＝１×１×１＝１

今度は50Wの方が明るい、ということになるのです。

これは教えてしまった方が良いと思います。

ある塾のテキストを読んでいたら、

「どうも奥歯にものが挟まった言い方」

になっている。

指導要領を順守したら、という話でしょうが、もともと中学受験の入試問題は指導要領を順守していないところがある。（というと、叱られてしまうかもしれませんが。）

もちろん限界はあるでしょうが、これは教えてしまった方が後々便利だと思います。

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