小学生のときにやった豆電球直列２個つなぎについてです。

現在、物理および電験３種の勉強をしていて、ふと疑問に思ったことがあります。小学校の頃の豆電球の実験で、電池が1個、豆電球が２個、直列につないだ回路があり、これらの明るさは、2個とも、1個しかないときの1/2の明るさである。と習いました。
　ところで、学習が進み、電圧降下などの勉強をすると、ふと「1個目のほうが明るくて、２個目のほうが暗くなるんじゃね？」と思うにいたりました。でも実際に、実験の動画などを見ると、確かに2個とも、同じ明るさです。なぜこうなるのでしょうか？電圧を分け合っているのでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2019/09/10 23:00

＞なぜこうなるのでしょうか？電圧を分け合っているのでしょうか？

電流が同じだからです。
「電流」は、川の流れと同じですから、上流から流れてきたものはすべて下流に流れ去ります。どこかに消滅したり、突然降って湧いたりはしません。（土の中に吸収されたり、地中から湧いたりは考えません。ただ、それを考えても「トータルの水の量」は一定ですよね）

上流の電球にも、下流の電球にも、同じ電流が流れます。ということは、当然「電圧を分け合っている」ことになります。
どれだけの電流が流れるかは、「２個の電球の合計の抵抗値」で決まります。抵抗値が違ったら、「電流」は同じで、抵抗値に見合った「電圧を分け合う」ことになります。それが「オームの法則」。

小学校でやったように、「並列接続」だと「電圧が同じ」で「電流を分け合う」ことになります。川の流れが「本流」と「支流」に分かれるわけですから。

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/09/11 20:42

>実際には豆電気球は暗いと抵抗値が増えてしまうので

>もっともっと暗くなる。

逆ですね。申し訳ない。
豆電球は暗くなると抵抗値も減るので
全体としてはー個の場合より暗くなりますが
それほど暗くならないです。

No.5 回答者： isoworld 回答日時： 2019/09/11 18:38

豆電球を２個直列接続したときの点灯の明るさは、現実には１個の場合の半分にはなりません。

２個直列接続したときに流れる電流は、現実には１個の場合の半分にはならず、豆電球の種類によって多少は違いますが、６５%~７０％くらいになります。これは小学校、中学校、場合によっては高校でも習わないかも知れませんが、豆電球の非線形特性によります（非線形特性＝分かりやすく言えば、電圧を半分にすると電流も半分になるという比例関係が成り立たない特性）。

それは置いておいて、２つの豆電球が同じ特性なら、２個直列接続するとそれにかかる電圧は等しく分けあいますから、点灯明るさも同じになります。

この回答へのお礼

確か、非オーム抵抗でしたね。

お礼日時：2019/09/17 21:41

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/09/11 08:09

まず、明るさは1/2 にはならない。

もし豆電球が単純な抵抗値がー定の抵抗でも、消費電力は全体で半分だから、
個々の電球の消費電力は1/4。実際には豆電気球は暗いと抵抗値が増えてしまうので
もっともっと暗くなる。

で 、これは置いといて、単純に2本の同じ抵抗値の抵抗を直列につないで、
両者が同じ電力を食うのか違ってくるのか
という話をすると

オームの法則とかキルヒホッフの法則とかの電気に関する理論は、
電気のプラスとマイナスに関して全く対等であるので
直列に繋いだ同じ抵抗値の抵抗の片方だけが電力を食うというのはとても不自然。
今の電気の理論からはあなたの言う結論は全く出てきません。

あなたの独自な考え方ではどうなっているのか
是非知りたいですね。

まあ、抵抗を通ると電流が弱まるとかがよくある間違いですけど。

No.2 回答者： 富士山兄 回答日時： 2019/09/10 22:10

＞電圧降下などの勉強をすると、ふと「1個目のほうが明るくて、

＞２個目のほうが暗くなるんじゃね？」と思うにいたりました。
どのような理由で「1個目のほうが明るくて、２個目のほうが暗くなる」
と思われたのでしょうか？

豆電球の抵抗値は同一です。
この同じ抵抗値の抵抗器を２個直列接続した時の。それぞれの抵抗器
の電圧降下の値を良く考えると良いでしょう。

No.1 回答者： lv4u 回答日時： 2019/09/10 22:08

＞＞「1個目のほうが明るくて、２個目のほうが暗くなるんじゃね？」と思うにいたりました。

人は勘違いをするものです。