ブラックボックス
標準
図2 のように端子K.L.M.Nをもち、内部の配線の状態が見えない箱があります。箱の内部で、これらの端子間を図3の豆電球、電池を1 個ずつ用いて接続しま した。さらに箱の外から図1の装置の端子X,Yを接続して豆電球Pの明るさを調べた所、次の表のような結果が得られました。これらの 結果から、箱の中の豆 電球、電池の配線の様子を図３の記号を用いて書きなさい。 (2005年 甲陽学院)
横のらんはXと接続する端子、たてのらんはYと接続する端子です
K L M N 豆電球Pの明るさ K ー × × × ◎は非常に明るくつく L × ー × △ ○は明るくつく M × ◎ ー ○ △は暗くつく N × △ × ー ×はつかない
解説
赤、青、緑の×の部分が対応している。 このことから、KL,KM,KN 間は少なくとも直接には何もつながれていないと考えられる。
LMで×、MLで◎だから、LMの間に LM方向に電流が流れるように電池がつながれていることがわかる。LNで△、NLでも△だから、つなぐ方向には影響されない電球がつ ながれていることがわかる。
MNで○になっているが、これはLを経 由してMLNでつながっているからである。
答え
考察
表の◎部分から適当に考えていっても普
通にできますが、このように、表の上半分と下半分を対応させて見るとかなり整理しやすくなるようです。電池は方向によって電流が流れたり、流れなくなっ
たりしますが、電球は方向には無関係です。