中学受験の電流｜直列・並列の解き方と頻出問題を元塾講師が解説

📋 この記事でわかること

• 中学受験の電流で何が問われ、学校の理科とどう違うのか
• 乾電池・豆電球の直列と並列で電流がどう変わるか（一覧表と図解）
• 直列・並列が混ざった回路を解く手順と例題
• 電熱線の発熱・電磁石など、計算問題の頻出テーマ
• つまずく子の特徴と、学年別の勉強法・家庭でのサポート

🔍 この章のポイント

そもそも「中学受験の電流」は、学校で習う電気の単元と何が違うのでしょうか。この章では、電流という言葉の意味と、受験で問われる範囲を整理します。

📌 電流の定義

電流とは、回路を流れる電気の流れのことで、乾電池の＋極から出て−極へ戻る向きに流れると約束されています。中学受験では、この電流の「大きさ」を数値で比べ、豆電球の明るさや乾電池の持ち、電熱線の発熱、電磁石の強さを判断する問題が中心です。

📊 学校の理科と中学受験の範囲

出典：文部科学省「小学校学習指導要領（平成29年告示）解説 理科編」（2026年10月14日参照）をもとに著者作成

🔍 違いはどこにあるか

学校の理科は「つなぎ方を変えると明るさが変わる」という定性的な理解が中心です。一方、中学受験では電流の大きさを0.5倍・2倍といった数値で比べるところまで踏み込みます。理科全体の頻出分野や学年別の進め方は、中学受験理科の頻出4分野と勉強法でまとめています。

🔍 この章のポイント

電池を2個にすると電流は何倍になるでしょうか。答えは「つなぎ方しだい」です。ここでは、すべての計算の土台になる4つの基本形を数値で整理します。

📌 基準の決め方

中学受験では、同じ乾電池1個に同じ豆電球1個をつないだときの電流を「1」とし、ほかの回路の電流をその何倍かで表します。このとき、電池の性能は変わらず、導線の抵抗は考えない、という約束で解くのが一般的です。

📊 乾電池のつなぎ方と電流（豆電球1個）

📊 豆電球のつなぎ方と電流（乾電池1個）

📊 5つの基本回路を一枚で比べる

グラフを横に見比べると、電池1個あたりから出る電流が大きい回路ほど、電池は早く切れることがわかります。「電池直列」と「電球並列」はどちらも電池の負担が2倍、「電池並列」と「電球直列」はどちらも負担が半分です。明るさと持ちを別々に覚えるより、この「電池の負担」という一つの物差しで見るほうが、応用問題で迷いません。

出典：同じ乾電池・同じ豆電球、導線の抵抗を無視した理論値（著者作成）

🔍 この章のポイント

入試で差がつくのは、直列と並列が混ざった回路です。ここでは、どんな図でも同じ手順で処理できるよう、考える順番と例題を示します。

🔢 混合回路の解き方の手順

🧮 例題と解き方

問題：乾電池1個に、豆電球Aを直列につなぎ、その先で豆電球BとCを並列につないだ。A・B・Cに流れる電流はそれぞれいくつか（電池1個・豆電球1個のときを1とする）。

答え：Aは2/3、BとCはそれぞれ1/3。明るさはA＞B＝Cで、どれも豆電球1個だけの回路より暗くなります。

🧮 流れにくさがちがう並列は逆比で分ける

問題：乾電池1個に、「豆電球1個」の枝と「豆電球2個を直列」の枝を並列につないだ。それぞれの枝の電流はいくつか。

並列の枝にはどちらも電池1個分の力がかかるため、豆電球1個の枝は1÷1＝1、2個直列の枝は1÷2＝0.5です。流れにくさの比1：2に対して、電流は逆比の2：1に分かれ、電池から出る電流は合計1.5になります。

豆電球を1個外すと？直列の枝では、どちらか1個を外すともう1個も消えます。並列の枝どうしは独立しているため、片方の枝の豆電球を外しても、もう一方の枝の明るさは変わりません。

🔍 この章のポイント

電流の考え方は、豆電球以外にも広がります。電熱線の発熱や電磁石の強さは、基本ルールの応用として出題されやすいテーマです。

📌 流れにくさを決めるもの

電熱線の流れにくさ（抵抗）は、長さに比例し、断面積に反比例します。つまり、長いほど・細いほど電流は流れにくくなります。長さが2倍なら豆電球を直列に2個、断面積が2倍なら並列に2個つないだのと同じと考えると、前の章の表がそのまま使えます。

🆚 太い電熱線と細い電熱線、どちらが熱くなる？

📌 電磁石の強さ

• 電流が大きいほど強い（電池を直列にすると強くなる）
• コイルの巻き数が多いほど強い
• コイルの中に鉄心を入れると強くなる
• 電流の向きを逆にすると、N極とS極が入れかわる

巻き数の影響を調べる実験では、導線の全長をそろえ、余った導線は切らずに束ねておくのが条件制御のポイントです。長さが変わると流れにくさが変わり、電流まで変わってしまうためです。

📌 電流計の使い方の要点

• 電流計は、はかりたい部分に直列につなぐ（並列につなぐと大きな電流が流れて壊れるおそれがある）
• ＋端子は電池の＋極側、−端子は電池の−極側につなぐ
• −端子は、まずいちばん大きな値（5A）につなぎ、針の振れが小さければ500mA、50mAの順に切りかえる
• 目盛りは、つないだ−端子の値を最大として読む

学校の授業では簡易検流計を使うことが多いものの、中学受験では電流計の扱いもあわせて問われることがあります。

📌 6年「電気の利用」の要点

• 発光ダイオードは決まった向きにしか電流が流れず、逆向きにつなぐと光らない
• 発光ダイオードは豆電球より少ない電気で光るため、同じ量の電気でも長く光る
• 手回し発電機は、回す向きを逆にすると電流の向きも逆になり、速く回すほど電流が大きくなる
• コンデンサーは電気をためることができ、ためた電気で豆電球や発光ダイオードを光らせられる

🔍 この章のポイント

電流は、学年によって力を入れるべきところが変わります。ここでは学年ごとの目標と、家庭で無理なくできる関わり方を整理します。

📋 学年別のゴール

入試までの全体の流れは、学年別の中学受験ロードマップで確認できます。

🔰 家庭での3ステップ

📌 映像授業を使う場合

映像授業は、同じ説明を何度でも見直せる点が電流の復習と相性が良い一方、塾のカリキュラムの代わりになるかは別問題です。費用や中学受験への対応範囲はスタサプで中学受験ができるかの検証で整理しています。

❓ この章のポイント

保護者の方・受験生からよく寄せられる疑問に、Q&A形式でお答えします。

❓ 学ぶ時期

学校では学習指導要領により3年で電気の通り道、4年で乾電池のつなぎ方、5年で電磁石、6年で電気の利用を学びます。中学受験塾では学校より先に、電流の大きさを数値で比べる計算まで扱うのが一般的です。具体的な時期は塾のカリキュラムで確認してください。

❓ 明るさの判断

同じ種類の豆電球どうしなら、流れる電流が大きいほど明るいと判断して問題ありません。種類の違う豆電球や電熱線を比べる問題では、電流だけでは決まらないため問題文の条件を確認します。

❓ 電池の並列

同じ乾電池を並列につないでも、豆電球に流れる電流は乾電池1個のときと同じです。そのかわり、電池1個あたりから出る電流が半分になるため、長持ちします。

❓ ショート回路

豆電球などを通らずに、導線だけで電池の＋極と−極がつながった回路です。大きな電流が流れて電池や導線が熱くなり危険なうえ、その部分と並列の豆電球には電流が流れずつきません。

❓ 比との関係

原因のひとつになり得ます。並列部分の電流の分かれ方は逆比で考えるため、比の計算が不安定だと電流も崩れます。電流の問題で毎回同じところを間違える場合は、算数の比の基本に戻るのが近道です。

❓ 難問の扱い

基本の直列・並列は、手順どおりに解けば複雑な処理をしなくても得点しやすいため、捨てるのはおすすめしません。複雑な混合回路や発熱量の難問をどこまで仕上げるかは、志望校の過去問で出題の深さを確認してから決めるのが合理的です。

📋 状況別チェックリスト