中学技術【回路図の記号】電気用図記号の読み方と回路図のかき方をわかりやすく解説

はじめに

教科書を開いたら、線と小さな記号だけでかかれた図が出てきた。
「これ、どこが電池でどこが豆電球なの？」と、手が止まってしまったことはありませんか。
あるいは、なんとなく形は見覚えがあるけれど、どの記号が何の部品かまでは自信がない。
エネルギー変換の分野でつまずきやすいのが、この回路図のところです。

でも、安心してください。
回路図は、暗号でも特別なルールでもありません。
部品を決められた記号に置きかえて、つながり方だけを取り出した図なんです。
覚える記号の数も、中学校で出てくるものはそう多くありません。
形とはたらきをセットで結びつけてしまえば、初めて見る回路図でも自分で読めるようになりますよ。

この記事では、まず「なぜ実物の絵ではなく記号を使うのか」から始めます。
次に、電源・スイッチ・ランプ・抵抗・モータ・計器といった、よく出てくる記号をまとめて確かめます。
最後に、できあがった回路図を読む手順と、実体配線図から回路図に直す手順を、例題つきで見ていきます。
交わる線の黒丸や、電池の正極と負極の向きといった、定期テストでねらわれるポイントもここに出てきます。
授業を休んでしまった人も、テスト前にもう一度確かめたい人も、この記事だけで追いつけるように書きました。
途中に例題を二つ置いてありますので、ぜひ手を止めて、ノートにかきながら読んでみてくださいね。

回路図を3つの視点で整理する

回路図の学習は、「なぜ」「記号」「読み書き」の3つに分けると迷わなくなります。
なぜは、実物の絵ではなく記号を使う理由と、線のかき方のきまりのこと。
記号は、電源・スイッチ・ランプ・抵抗・モータ・電流計・電圧計といった、よく出てくる形とはたらきの対応です。
読み書きは、正極から指でたどる読み方と、実体配線図を回路図に直す手順ですね。
この順番で追いかけると、テストでどんな回路が出てきても、自分で読み解けるようになりますよ。

ポイント1：回路図は電気の共通の言葉

まずは、回路図がどういう考え方でできているかを整理します。
ここを丸暗記ではなく、しくみとして分かっておくことが大切です。
回路図が表しているのは、部品の見た目ではなく、つながり方だけです。

なぜ実物の絵ではなく回路図なのか

電気用図記号は世界共通のきまり

部品を表す記号のことを、電気用図記号といいます。
これは規格で決められていて、世界のどこでも通じる共通の記号です。
ここで大切なのは、記号の向きや大きさには意味がない、ということ。
電池の記号をたてに置いても、よこに置いても、同じ電池を表しています。
大きくかいたから電圧が高い、ということもありません。
意味を持っているのは、どの部品が、どの順番で、どうつながっているかという関係だけなんです。
ですから覚えるときは、形をそのまま丸暗記するより、その部品が何をする部品かとセットで結びつけておきましょう。
そのほうが、忘れにくく思い出しやすくなりますよ。

導線はまっすぐ、交わりは黒丸で見分ける

回路図の線のかき方にも、きまりがあります。
導線は、たてかよこのまっすぐな線でかき、曲がるところはななめにせず直角に曲げます。
実物のコードのようにくねらせないだけで、図はぐっと読みやすくなりますよ。
もう一つ、必ず覚えてほしいのが交わる線の見分け方です。
線と線が交わるところに黒い丸がついていれば、そこはつながっています。
黒丸がなければ、ただ交差しているだけでつながっていません。
この小さな丸を見落とすと、まったく別の回路として読んでしまいます。
問題を解くときは、まず黒丸を探すくせをつけましょう。

ポイント2：よく出る記号をまとめて覚える

きまりが分かったら、次は記号そのものです。
中学校で出てくる記号は数が限られているので、まとめて覚えてしまいましょう。
記号の形の中には、その部品のはたらきのヒントが必ず入っています。

電源とスイッチの記号

ランプ・抵抗・モータ・ブザーの記号

次は、電気を使って何かをする部品たちです。
豆電球などのランプは、丸の中にバツをかいた記号。
電気を光に変える部品ですね。
抵抗は細長い長方形で、電流の流れをおさえて部品を守るはたらきをします。
モータは丸の中にエムの文字を入れた形で、電気を回る動きに変えます。
ブザーは半円のような形、発光ダイオードは三角に矢印がついた形です。
矢印は、光が出ていくようすを表しています。
どれも、記号の形の中にその部品のはたらきのヒントが入っているんです。
形だけを覚えるのではなく、何に変える部品かと一緒に覚えてしまいましょう。

電流計と電圧計は、つなぎ方まで覚える

計器の記号も、テストによく出てきます。
丸の中にエーとあれば電流計、ブイとあれば電圧計です。
そして計器は、記号の形よりもつなぎ方のほうが問われます。
電流計は、電流の通り道の中に割りこませて直列につなぎます。
道すじをそのまま通してもらって、流れる量をはかるからですね。
電圧計は、はかりたい部品と並列につなぎます。
その部品の両はしにかかる電圧を、横から見るようにはかるからです。
直列なら電流計、並列なら電圧計。
回路図の中でどこに入っているかを見れば、どちらの計器かも判断できますよ。

ポイント3：回路図を読む、そしてかく

最後は、実際に回路図を読んだり、かいたりする場面です。
ここはオームの法則の計算にもそのままつながる、大事なところですよ。
正極から指でたどって負極に戻れたら、その回路には電流が流れます。

電流の道すじを、指でたどる

実体配線図を回路図に直す手順

実物のつなぎ方をそのままかいた図を、実体配線図といいます。
これを回路図に直す問題も、よく出題されますよ。
手順は三つです。
一つ目は、部品を一つずつ電気用図記号に置きかえること。
二つ目は、つながる順番を変えないこと。
実体配線図で電池のとなりがスイッチなら、回路図でもとなりのままにします。
三つ目は、線をたてよこのまっすぐな形に整えることです。
できあがった図が四角い輪の形になっていれば、うまく直せています。
迷ったら実体配線図の上を指でたどって、通った順に記号を並べていきましょう。

つまずきやすいところとテスト前の確認

最後に、間違えやすいところをまとめておきます。
一つ目は、交わる線の黒丸を見落とすこと。
つながっていない所をつないで読むと、答えがまるごと変わってしまいます。
二つ目は、電池の長い線と短い線を逆にかいてしまうこと。
長いほうが正極でしたね。
三つ目は、線をななめにかいて読みにくくしてしまうことです。
テスト前は、電池・スイッチ・ランプ・抵抗・モータ・電流計・電圧計の七つを、見ないでかけるか試してみてください。
そのうえで教科書の回路図を一つ選び、正極から指でたどってみましょう。

おわりに

今日たどってきたのは、なぜ・記号・読み書きの3つでした。
回路図は部品を電気用図記号に置きかえ、つながり方だけを表した図。
記号は世界共通で、向きや大きさに意味はありませんでしたね。
導線はたてよこのまっすぐな線でかき、交わる線は黒丸のあるなしで見分ける。
そして読むときは、正極から出発して指でたどり、負極に戻れるかを確かめるのでしたね。

最後に一つだけお願いです。
記事の中に出てきた例題を、もう一度ノートでかき直してみてください。
電池とスイッチと豆電球の回路と、電池二個とスイッチとモータの回路。
それぞれ、記号の向きをそろえて、四角い一本の輪としてかけるでしょうか。
読んで分かった気になるのと、自分の手でかけるのとでは、テストでの手ごたえがまるで変わりますよ。

ご視聴ありがとうございました。
この記事の内容を動画でも解説しています。
ぜひご覧ください。

中学技術【回路図の記号】電気用図記号の読み方と回路図のかき方をわかりやすく解説

中学技術の授業でつまずきやすいところを、一つずつ動画にしています。
予習や復習に使えそうだと思ったら、チャンネル登録をしておいてくださいね。