理科
中学生

厚紙にコイルを差し込んでとめ、コイルに電流を流した。コイルにできる磁界の強さを強くする方法を簡単に書け。
という問題で、答えは「電流を大きくする。」なのですが、自分は「コイルに流す電圧を大きくする。」と書きました。

『電池は抵抗とも考えられるので、必ずしも電圧は電流に比例しない。』みたいなことを聞いたのですが、本当ですか…?
もしそうなら、「電圧を大きくする」と「電流を大きくする」は同じではなくなるので、バツになりますかね…?

細かいことを気にしてしまってすみません…。
回答いただけると大変嬉しいです。

方位 磁針 (一極へ) + コイル a l l l l l le 厚紙 木片 (+極へ)

回答

✨ ベストアンサー ✨

まず最初に「電流は流れる」「電圧を加える」といった表現します。
なので、答えとしては×になってしまいます。

>『電池は抵抗とも考えられるので、必ずしも電圧は電流に比例しない。』
これに関してはその通りで V=IR (電圧=電流×抵抗)の式を考えた時に、抵抗の値が常に一定であれば電流は電圧に比例します。
ですが電圧をあげてもその分だけ抵抗をあげた場合、抵抗に流れる電流の大きさが比例することはありません。

まさ

>「電流は流れる」「電圧を加える」
「流れる電流を大きくする」「加える電圧を高くする」でした

後半の比例するしないの例として追記をしておくと
例)抵抗1Ω一定の時
I=5V/1Ω=5A
I=10V/1Ω=10A
と比例

例)抵抗一定じゃない時
I=5V/1Ω=5A
I=10V/2Ω=5A

のような感じになります。

ご回答ありがとうございます!
電圧は「加える」という表現が適切なんですね。ためになります🙏💦

また、抵抗を考えない場合は電流は電圧に比例するんですね!

では、「コイルに電圧を多く加える。」という答えは適切ということでしょうか…?

まさ

そうですね、なので電流や電圧を計算するような問題では「導線や接続部分の抵抗は考えないものとする」といった言葉が文章に入ってるかと思います。

電圧に関しては「高い」「低い」という表現を使うのでその答えは適切ではないですね
もし使うなら「コイルに高い電圧を加える」となります。

あとは、教科書などでは「コイルに出来る磁界の大きさは電流の大きさに比例する」という感じの表現で習っていると思うので減点等を避けるためにも教科書を確認して模範解答で答える事をおすすめします。

ありがとうございます!🙇
また、一つ前のご返信を見逃してました。
具体例まで書いていただきありがとうございます…!

まとめると、
抵抗を考える場合は、電流は電圧に比例しないこともある。
よって、答えは「コイルに流れる電流を大きくする。」が一番適している。
「高い電圧を加える。」でも良い。

という感じでしょうか…?
ですが、問題文を見たら「抵抗を考えないものとする。」などの表記が無かったので、抵抗を考えるということ=電流は電圧に比例しないということ=「高い電圧を加える。」は間違い。
となりますか…?

細かいこと気にしすぎててすみません…。
何度も質問してしまい申し訳ないです…

まさ

>「高い電圧を加える。」でも良い。
基本的には電圧を高くすればその分電流は大きくなるので間違いではありません。
ですが、コイルや磁界の問題を答える際に電圧[V]を使う事はないと思いますのでやはり電流で答えるのが一番だと思います。

>「抵抗を考えないものとする。」
などの表記がある問題は回路の電圧や電流を計算する問題くらいでしか見る事は無いので特に気にする必要はありません。
一般的な問題では銅線は0Ωとして計算しますので、特別な記載がない限りは抵抗は無視して大丈夫です。

この先物理を選択して勉強していけば、「銅線1mあたりの抵抗を何Ωとする」等といった問題も出てくるのでその時はその抵抗も計算する必要はあります。

ご丁寧な回答ありがとうございます…!

コイルなどの計算がない問題では、記載がなくても、基本的に抵抗は無視して大丈夫なんですね…!

よって、回答は「高い電圧を加える。」でも良いけど、「流れる電流を大きくする。」の方がより適してる。という感じでしょうか。

度重なる質問に、一つ一つ丁寧に答えていただいて、本当にありがとうございました…!理解できました!

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