No.3ベストアンサー
- 回答日時:
白熱電球は正規の電圧をかけて点灯させると、フィラメントの温度は3,000℃を超えるくらいの高温になります。
そうするとフィラメントの抵抗値が点灯させる前(フィラメントの温度が室温のとき)よりも大きくなります。
白熱電球にかける電圧を下げて行くと、フィラメントの温度も下がり、フィラメントの抵抗値は室温時の抵抗値に近づいていきます。
つまり、抵抗値は温度によって変わり温度はかける電圧によりますから、抵抗値は電圧によって変わるわけで、結果として電圧と電流は正比例の関係が成り立ちません。この特性を非線形といいます(比例の関係が成り立つ特性は線形と称します)。
例を上げると、100Vで57Wの白熱電球は、電圧、電流、抵抗値は次のようになります(私の実験データです)。
電圧(V) 電流(A) 抵抗値(Ω)
1 0.04 25
3 0.10 30
6 0.14 43
10 0.17 59
20 0.235 85
30 0.29 103
50 0.40 125
100 0.57 175
長さは関係ありませんが、かける電圧が同じでフィラメントの長さだけを変えると、フィラメントの温度が違ってきますから、長さと電流の比例関係(反比例)は成り立ちません(非線形ということになります)。
No.2
- 回答日時:
「フィラメント」は、基本「抵抗」ですから、
・抵抗値は「長さ」に比例する
・抵抗値は「断面積」(つまり「太さ」)に反比例する
という特性があります。
「長さ」だけでは決まりません。
「抵抗値」が決まれば、オームの法則に従います。
No.1
- 回答日時:
白熱電球のフィラメントは、
一定の電流が流れて発熱し、その一定の発熱温度で利用する、
というものです。
電流熱温度により抵抗が変化する、非直線素子です。
> フィラメントの長さと白熱電球の電流電圧特性って
その利用点について言えば、
単位抵抗値は同じ、発熱量も同じ、と考えれば、
P=R*I*I、R∝L(フィラメント長)、V=I*R
この関係でまとめれば良いでしょう。
> 長さが分かるとオームの法則に従わない理由がわかるんですか?
この関係とは別なものです。
オームの法則はオームの法則です。
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