豆電球の電力量計算

100V、0.5Aの電球を4個直列に接続して100Vで10時間点灯したときの電力量はどうなるんでしょうか？
並列の場合は100×0.5×4×10=2kWらしいんですが・・・。

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2017/06/13 23:47

No.2です。

ああ、直列のときにどうなるかが質問ですね？

電球の抵抗が一定値である、という条件で、理論的には下記のようになります。

（１）「100V、0.5Aの電球」は、抵抗が
　　R1 = 100(V)/0.5(A) = 200(Ω)
とみなせる。

（２）これを4個直列接続すれば、合成抵抗は
　　R4 = 200(Ω) × 4(個) = 800 (Ω)

（３）これに 100V の電圧をかけると、流れる電流は
　　100(V) / 800(Ω) = 0.125(A)

（４）従って、合計消費電力は
　　P = 100(V) × 0.125(A) = 12.5 (W)

（５）これで 10時間電力を消費すれば、電量量は
　　12.5(W) × 10(h) = 125 (Wh)
です。

ただし、電球の抵抗は一定値ではなく、かける電圧によって変わる可能性もあり、そのときにはこのような単純計算では求められません。

この回答へのお礼

みなさん回答ありがとうございました。
直列だと単純な計算はできないことを理解しました。
といいつつも仮の計算をしてくださったyhr2さんをベストアンサーにさせて頂きます。

お礼日時：2017/06/14 06:40

No.4 回答者： angkor_h 回答日時： 2017/06/13 23:57

白熱電球は、定格電圧100Vに於ける消費電流から、その「0.5A」が表示されています。

直列接続では、電球当たりの電圧が定格ではないので、計算はできません。
並列接続では定格電圧による利用となるので、
　100V*0.5A*4個=200W
と言う計算式が成り立ちます。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2017/06/13 23:36

「100V、0.5Aの電球」これは、1個の電球を単独に接続したとき、という意味ですか？

それであれば、消費電力は
　P = 100(V) × 0.5(A) = 50(W)
です。

並列であれば、各々の電球に 100V の電圧がかかり、各々に 0.5A の電流が流れますので、個別にこの電力を消費します。
（直列だと、全体に 100V の電圧がかかるので、個別には 100V しかかかりません。同じもの4個なら各々には 25V しかかかりません。従って消費電力が変わります）
並列に4個なら、合計の消費電力は
　50(W) × 4(個) = 200 (W)
です。

これで 10時間電力を消費すれば、電量量は
　200(W) × 10(h) = 2000 (Wh) = 2 (kWh)
です。

なお、「電力量」の単位は「ワット時（Wh）」です。

No.1 回答者： GooUserラック 回答日時： 2017/06/13 23:33

直列接続の場合ほとんど光を発しないくらい暗くなるはずなので抵抗値が通常点灯時よりかなり下がるはずなので、そんな単純な計算は出来ません。

多分並列接続の間違いではないでしょうか？