「AND」と「OR」のスイッチ

学習指導要領： KS2, Sek I, cycle 4

完全版を開く ↗

目的

2つのスイッチを直列につないだときと並列につないだときに、電球がいつ点灯するかを表にまとめます。

実験装置

4.5 V の電圧源と 4.5 V / 1 W の電球を使った2つの回路があります。上は「AND」で、2つのスイッチが直列につながれ、1つ目は閉じ、2つ目は開いていて、電球は消えています。下は「OR」で、2つのスイッチが並列の分岐にあり、下のスイッチは開き、上のスイッチは閉じていて、電球は点灯しています。

手順

1. 上の回路で、2つのスイッチの4通りの組み合わせをすべて試し、電球が点灯するのはどのときかを記録します。
2. 下の回路でも同じようにします。
3. 結果を、スイッチ1、スイッチ2、電球の表にまとめます。

予想される結果

上の回路では、電球は2つのスイッチがどちらも閉じているときだけ点灯します（「AND」）。下の回路では、少なくとも1つが閉じていれば点灯します（「OR」）。

問題

1. 両手で同時に操作したときだけ動きだすプレス機には、どちらのつなぎ方が合っていますか。
2. 2つの部屋のどちらからでも鳴らせるベルには、どちらが合っていますか。

解答

1. 2つのスイッチの直列つなぎ、「AND」です。プレス機は、両手に1つずつある2つのスイッチがどちらも閉じたときだけ動きだすので、動いているあいだは両手ともプレス機から離れています。
2. 2つのスイッチの並列つなぎ、「OR」です。どちらかのスイッチを閉じればベルが鳴るので、どちらの部屋からでも鳴らせます。