今日は「並列つなぎは、なぜ電流が変わらないのか。」というテーマでブログを書いていきます。
こんにちは！理科担当の郷です。四谷に通う5年生は、いま電流の単元を学習しています。電流の問題で、「ぱっと見」は簡単でも、実は多くの生徒が間違ってしまう……というやっかいな問題があります。
問題
図1の回路で豆電球が光っている。
そこにもう１つ豆電球を並列に接続し図2の回路とする。
このとき、最初からあった豆電球の明るさはどうなるか？
答えは…
変わらない（同じ明るさで光り続ける）
（特に塾生の）みなさん、自信をもって答えられましたか？
「わざわざ問題に出すということは、きっと暗くなるってことだろう」という気もしますが、実際に変わりません。
さて、この「豆電球を２こにしたのに、明るさが変わらない」という結果、よく考えると不思議な感じがしませんか？並列つなぎでは、なぜ明るさがかわらないのか。その理由は、一言でいうならこうなります。
理由は…
だって、実際にそうなるから
以上です！(笑)
小学校の授業で、「豆電球を並列につないでも、明るさは変わらない」ことを実際に実験して体感したことのある人もいるでしょう。実際にやってそうなるから、それが答えなのです。
でも、そんな答えで納得できますか？わざわざここまで読んでくださったあなたなら、きっと上の理由を読んで「せっかくここまで読んだのに！」とがっかりされたのではないでしょうか。
素晴らしい！
この記事は、そんなあなたのために書いています。「だって」そうなることが、「なんで」そうなるのかを考えることが、理科の一番面白いところ。さあ、一緒に考えてみましょう。
さて、ここからが本題です。
そもそも、電気ってなんでしょう？
天井の蛍光灯や、スマホのバッテリー、雷や、10万ボルトをくりだす黄色いネズミ……（いろいろと問題があるので名前はいえません、ピー！カー！！）。「電気」という言葉から連想されるものは様々ですが、では具体的に「電気とは何か」と言われると、よくわからないですよね。ですが、実はその答えは単純です。
電気とは、つぶである（でも、波でもある）
（）の中は気にしなくて良いのですが、電気のつぶには2種類あります。電池でおなじみの「プラス」と「マイナス」です。同じ種類のつぶどうし（「プラス」と「プラス」や、「マイナス」と「マイナス」）は反発し、異なるつぶどうし（「プラス」と「マイナス」）は引き合います。
※光る明るさは、この粒のスピードが速ければ速いほど明るくなる、というイメージを持ってもらえればOKです！
ところで…引き合う？……これって、何かに似てますよね。
そう、磁石です。
電気と磁石は似ている
乾電池には、プラス極とマイナス極があります。同じように、棒磁石には、N極とS極があります。
「電流が流れる」のは、プラス極と反発したプラスのつぶが、マイナス極の方向に移動する現象です。
磁石の近くに鉄のボールをおくと、鉄のボールが磁石にひきつけられ移動するのとよく似ています。
確かに、こう並べてみてみると、この２つの図で起こる現象は、なんだか似ているように思えてきますね。（よーく観察しましょうね！）
ここで再び問題
鉄のボールを２個と、磁石を１個用意して、下の図のようにして磁石の近くに置いたとすると、それぞれの鉄のボールの速さは１個のときと比べて、どうなるでしょう？
答えはそう「変わらない」ですよね。
石を持ち、静かに手を放して地面に落とすとき、１つだけ落とすときと２つ落とすときでは、地面に落ちるまでの時間は変わらないでしょう。
今日の結論です
１つでも２つでも、石の落ちる速さが変わらないように、磁石に引き付けられる鉄のボールのスピードが、ボールの数が増えても変わらないように、そう、電池のマイナス極に引き付けられるプラスのつぶの速さは、回路が１つでも２つでも、変わらないと考えられます。
つまり、こういうこと。
納得できましたか？（いいや、納得できない！という人も大歓迎！お近くの理科担当まで。待ってますよ！）
身の回りのものの似た現象をよく観察して、「もしかして、これとこれって同じこと？」と考えてみる。それこそが、物事が「わかる」ということへの第１歩です。
理科は、それこそ身の回りにあふれています。寒くなると公園の滑り台で静電気が起きやすくなることも、太陽が沈む時間が季節によって変わることも、花火が色鮮やかに夜空を彩ることも、みんな理科です。
教科書やテキストの中だけでなく、いまあなたがこの記事を読んでいるスマホやタブレット、パソコンの中にも、たくさんの理科があります。
一緒に理科の世界を楽しみましょう！