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直列回路回路の時、二つの電球にかかる電圧がそれぞれ異なるのですが、それは抵抗がそれぞれ違うからですよね?

並列回路の場合は全て電圧が同じですが、これはなぜですか?電流の大きさが変わっているのにと思いました。


直列回路の場合は並列回路のときと異なり、2つの電球で回路全体の、電圧と等しくなりますが、これはなぜですか?並列回路のときは1つで回路全体の等しいのにと思いました。

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A 回答 (8件)

>直列回路回路の時、二つの電球にかかる電圧がそれぞれ異なるのですが、それは抵抗がそれぞれ違うからですよね?


 
 そのとおりです。

>並列回路の場合は全て電圧が同じですが、これはなぜですか?

 それぞれの電球の両端が電源にダイレクトにつながっているので、電球には電源電圧がそのままかかっています。

>直列回路の場合は並列回路のときと異なり、2つの電球で回路全体の、電圧と等しくなりますが・・・

 それぞれの電球が電球の抵抗値に応じて電源電圧を分圧しますので必ず電源電圧に等しくなります(等しくなるように分圧します)。


 『キルヒホッフの法則』といいます。
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直列回路の電圧の違いが判るのに、さらに単純な並列回路に疑問があるのが不思議ですね。


直列問題も含めて、基本をきっちりと学んだ方が良いですね。
急がば回れ!です。
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直列回路で、負荷毎に電位差が異なるのは、負荷の接続点が異なるからです。

(負荷に応じて、電圧降下がおきます)
並列回路の場合は、負荷の接続点は同じです。
同じ接続点の電位は等しくないとおかしいですよね?
したがって、二つの接続点間の電位差も等しくなります。
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考え方としては


>並列回路のときは1つで回路全体の等しいのにと思いました。
一つの回路ではなく、複数の回路の配線で共通化可能な配線を1本にまとめただけ。
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並列回路


バッテリーの左側に2本の線でAの電球接続、右側に別の2本の線にBの電球接続。
これ、並列接続です、+、-、それぞれ、ぐるりと回して束ねると、それぞれ1本の線になり電球の直前で分かれば。
直列接続
バッテリ+→a→A電球→b・c→C電球→d→バッテリー-。
abcdは電球への接続点。
電圧 電源電圧=バッテリー+と-の間、12Vとする、Aの抵抗4Ω、Cの抵抗8Ωとすれば。
   aとバッテリー -の間の電圧=   12V
   b・cとバッテリー -の間の電圧   8V
   aとb・cの間の電圧         4V
   b・cとd(バッテリー -)の間の電圧 8V
簡単な図を書いたほうがよく理解できます。
電球にかかる電圧とは・・・・?。
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>二つの電球にかかる電圧がそれぞれ異なるのですが


この表現適当ではありません、それぞれの電球の両端で計測される電圧が異なる。
「かかる電圧」この認識が間違いの元になります、好ましいのは「各電球の両端の電位差」という認識。
電力=電圧×電流、です、1つの電球で電力が消費されます。
一つの電球を通過した点では、電源の電力ー電球消費電力=同じ電圧×電流では等式になりませんね、電流または電圧のどちらかが変わらないと・・・・、電圧が下がります、これを電圧降下と言います。
次の電球には、この下がった電圧がかかります、同じ様に電圧降下して0Vになります。
並列回路では電球に直列に電力を消費するものがありません、だから電源の電圧がそれぞれ直接かかります。
>電流の大きさが変わっているのにと思いました
考え方が逆です、電圧が同じだから、抵抗の小さいほうが大きな電流が流れています。
>並列回路のときは1つで回路全体の等しいのにと思いました
>2つの電球で回路全体の、電圧と等しくなりますが
回路全体の電圧?、この表現認識も不適説です。
電流と電圧をまったく別に考えるからそんな考えになります。
回路全体で見れば、電池から流れ出る電流は並列回路の方が多くなっています。
個々の電球にかかる電圧は電源電圧がそのままかかります。
オームの法則、電圧=電流×抵抗
だから、電圧、電流、抵抗、のどれか一つ変化すると、必ずほかの二つに影響が出ます、どれか一つだけ変化させることはできません。
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言葉だけでは難しいので図を付けました。

直列と並列の図です。
10wと20wの電球、定格は100vです。電源電圧を100vにしてそれぞれの電流を計算します。
まず、電球の抵抗を計算します。10wに100vを印加すると10/100=0.1A 20wは20/100=0.2A
電球10wは R10=100/0.1=1000 Ω 電球20wは R20=100/0.2=500 Ω
直列回路の電流は ia=100v/(1000Ω+500Ω)≒0.07 A
10wにかかる電圧は0.07×1000≒66.7v
20wにかかる電圧は0.07×500≒33.3v

並列回路 ic=10w/100v=0.1 A id=20w/100v=0.2 A
並列回路の合計電流は id=0.1+0.2=0.3 A
図でも分る通り両方とも電圧は100vで等しい。

まとめると直列は電流が共通。並列は電圧が共通。しかも直列回路ではw数が小さいほうが明るい。

以上です。参考まで。
「直列回路回路の時、二つの電球にかかる電圧」の回答画像2
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〉直列回路回路の時、二つの電球にかかる電圧がそれぞれ異なるのですが、それは抵抗がそれぞれ違うからですよね


そういうことになりますね。
同じ場合は、均等に半分ずつ分けることになり、2つの電球にかかる電圧は等しくなります。

並列でどちらかの電球に流れる電流が小さく、電圧が低いと、その電位差によって電流が流れることになり、電流が増します。
結果として電圧が等しくなるまで電流が上がるのです。
当然、電源の電圧以上に上がることは出来ないので、電源電圧の値に等しくなります。
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