直列つなぎと並列つなぎの組合せ

質問

こんにちは。小学生（中受）の本なのですが以下の回路です。●は電線で◎は豆電球のつもりで書きました。豆電球の明るさ（電流の大きさ）の問題なのですが以下が説明です。
下図１の並列部分全体は、「つないだ個数の逆数の豆電球」になる。豆電球２個並列なのでまとめると１/2個の豆電球と考え、それを直列部分の（１個の）豆電球とあわせると３/2個の豆電球が総合の豆電球数であるといえる。
乾電池は1個なので直列部分の豆電球を流れる電流（＝電池からでてくる電流）は「乾電池の数１÷豆電球の数3/2=2/3」
並列部分の豆電球にはこれのそれぞれ半分の電流が流れるから並列部分それぞれの豆電球には2/3÷2=1/3の電流が流れる。

とのことです。このように豆電球を合体させた架空の総合豆電球を使うとブラックボックス化してるというか小学生には教えずらいです。図１のような並列、直列の組み合わせでも豆電球を合体させないで計算、説明することはできないものでしょうか。
例えば図２の並列部分では●◎●◎●●●の部分に流れる電流は電池の数１÷豆電球の数２＝1/2、●●●◎●●●の部分に流れる電流は電池の数１÷豆電球の数１＝１となり、豆電球の合体の概念は使わなくても説明できます。小学生向きなので電圧、電力という用語は使いたくないです。どうぞよろしくお願いします。

図１○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●●●◎●●●○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●○○○○○●○○○○○○○○○○○○○○○
○●●●◎●●●○○○○○●●●●●●●○○○○○○○○○
○●○○○○○●○○○○○●○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○●●●◎●●●○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●●●●●●●＋電池―●●●●●●●●○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
図２○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●◎●◎●●●○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●○○○○○●○○○○○○○○○○○○○○○
○●●●●●●●○○○○○●●●●●●●○○○○○○○○○
○●○○○○○●●●◎●●●○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●●●●●●●＋電池―●●●●●●●●○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○

回答No.3

ruto · ベストアンサー

１個と１個の並列回路の豆球を直列に変換するには分子に１×１分母に１＋１として合成は０．５個になります。
２個と１個の並列は２×１／（２＋１）＝２／３になります。
２個と２個の並列は２×２／（２＋２）＝１になります。
並列（２回路）を直列になをすにはこ個々の並列の豆球の数を分子では掛けて、分母では加えます。これを公式と考えた方が良いと思います。
　１個と１個の並列は０．５個になりますがこれは個数から云うと２個が０．５個になるので１／４になったことになります。
　２個と２個の並列は同じく１／４に成るので１個になります。

お礼

お礼が遅くなり大変恐縮です。またよろしくおねがいします。

回答No.2

ruto

豆球の数で電流を計算するんおはなかなか理解しにくいですね。
特に直列は難しいと思います。
　豆球1個＋２個の並列回路は1個＋0.5個の直列回路と考えるか、１個を並列に置き換えると２個と理解できるか、理解できるなら１個＋２個の回路は、並列にすると２個＋１個が２つ並列と考えれば1回路当たり豆球が３個になり1回路の電流は１／３となり2つ回路があるので２／３となりますが。
　要は直列回路とするか、２つの並列回路とするか、電流は並列回路の方が理解しやすいと思います。
　１この並列（2個）が０．５と考えるか２個の並列が合成すると１個と考えるかどちらが分かりやすいかですが。

お礼

>１個を並列に置き換えると２個と理解できるか、理解できるなら１個＋２個の回路は、並列にすると２個＋１個が２つ並列と考えれば1回路当たり豆球が３個になり1回路の電流は１／３となり2つ回路があるので

すみません。＞２個の並列が合成すると１個と考える＞というところが分からないのですが図１の方の話ですよね。図２は問題ないので図１の方をどうにかしようと思うのですけどやはり並列部分の合成になるのでしょうね。

回答No.1

eroermine

理科の先生では無いようですね。
電球は抵抗器として振舞いません--明るく光ってる時ほど高抵抗。
電池と電線と電球はやめて水ポンプとパイプと水流計にするべきです。

参考URL：

http://www.kdcnet.ac.jp/college/buturi/kougi/buturiji/eletube/eletube.htm

お礼

こんにちは。参考URLありがうございます。図１を
図１○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○●●●◎●●●○○○○○●●●●●●●○○○○○○○○○
○●○○○○○●○○○○○●○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○●●●◎●●●○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●●●●●●●＋電池―●●●●●●●●○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○

図１○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●●●◎●●●○○○○○○○○○○○○○○○
○○○○○○○●○○○○○●○○○○○○○○○○○○○○○
○●●●◎●●●○○○○○●●●●●●●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●○○○○○○○○○○○○○○○○○●○○○○○○○○○
○●●●●●●●＋電池―●●●●●●●●○○○○○○○○○
○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○

のように二つに分けて考えることはできないのでしょうか。この本の説明によると図２の考え方は結構シンプルなのですが図１の考え方は小学生には複雑なのです。抵抗、電圧の概念を入れないと図１の説明は無理でしょうか。水ポンプとパイプと水流計は良いとも思うのですがこの本のように数字にして比較するのが難しいですよね。ありがとうございました。
他の方もご意見お待ちしてます。