豆電球の明るさ 回路A 乾電池ひとつに豆電球ひとつ（抵抗1）をつなぎます。この回路に流れる電流を1、

豆電球の明るさ

回路A 乾電池ひとつに豆電球ひとつ（抵抗1）をつなぎます。この回路に流れる電流を1、電力を1、明るさを1とします。

回路B 乾電池ひとつに、豆電球2つを直列につなぎます。全体の抵抗は2になるので、回路に流れる電流は1/2。豆電球ひとつの電力は電流✖️電流✖️抵抗に比例するから1/4。よって豆電球ひとつの明るさは1/4。以上、私の考えです。電力と明るさは比例する、で良いんですよね。

しかし、回路Bの豆電球ひとつの明るさは1/2、が正解らしいのです。

わからないのです。私の考えのどこが間違っているのでしょう？

質問者からの補足コメント

• みなさまありがとうございます。補足します。
  
  https://stupedia.tekibo.net/current/
  
  を見てわからなくなって、それで質問させて頂いたものです。
  
  イ「明るさ1/2 明るさ1/2」とあります。イは電流が1/2だから、電流x電流x抵抗で、「明るさ1/4 明るさ1/4」だと思うのです。違いますでしょうか？

  
    補足日時：2023/09/21 20:07

• みなさま　ありがとうございました。おかげさまで理解できました。さらに学びます。

    補足日時：2023/09/24 15:05

No.6 ベストアンサー 回答者： joshua01 回答日時： 2023/09/22 18:19

こんにちは

基本的には確かに質問者さんが正しく、このHPはよろしくないですね。
https://stupedia.tekibo.net/current/

一方、このHPの意図がなんとなくわかりました。
そうなれば、読むほうももう少し踏み込まないといけないかもしれないので、ちょっと回答してみます。

①　このHPは中学受験を突破するためだけに特化。
　このHPは中学受験を突破するためだけに特化していて、そこで出題されるのは電力の定量的な問題ではなく、さらに単純な「明るさの比較」だけのようですね。
まだ幼い小学生に詰め込みをするのが良いかどうかはともかく、たくさん詰め込む必要があるなかで電流と電力を深く理解させるのも残酷なので、ひとまず、正しい順に並べることができるための最低限のコツを覚えさせるためのもの・・・
（申し訳程度ですが、途中の文面に「実際はこれほど単純ではない」と記述もありました）
　したがって、この子は➁の段階に入ったときにちょっとつまづきますね（汗）
➁　で、オームの法則。ところが・・・
　いずれはこの問題をオームの法則で解く必要があり、これが質問者さんのご理解のところでしょう。
　基本的なオームの法則によれば、質問者さんの記載内容が正しいことになります。
（2個直列につなぐと電流が1/2、1個当たり電圧も1/2で、結局、光量（消費エネルギー量）は1/4）
③　実は実際は①に近い値に。
　ところが、実際に実験すると、①に近いことが生じます。
　豆電球を２個直列にしてエネルギー消費量を実測すると、なんと1/2に近い値に・・・
　実はいわゆる豆電球（タングステンフィラメントの白熱電球）は、温度によって抵抗値が大きく変わり、低温では低抵抗、高温で高抵抗となる特性があるため、例えば1個で１Aの電流のところ、2個直列にしても同じくらいの電流が流れ（電球1個の抵抗値が半分）、1個当たりの消費電力としては、電圧が1/2になった分が減るだけ・・・
　このため、➁だけしか知らない人がこのような回路に携わると、時に「ちょっとした事故」を起こします。

さてさて、いかがでしょうか。
お役に立てば幸いです。

なお、余談ですが、③の特性を使うと、簡単に「定電流電源」（もどき）が作れます。
　危険なので真似するのはお勧めしませんが、例えば自動車用バッテリを充電したいとき、ダイオード1本と100Wの白熱電球を組み合わせてコンセントにつなぐと、バッテリが放電しきって0Vしかなくても、順調に充電が進んで15Vになっても安定的に約１Aの電流で充電できます。
　このような特性があるので、LED全盛の現代でも部品箱の白熱電球が捨てられなくて・・・（めったに使わないけど　笑)

No.7 回答者： oo14 回答日時： 2023/09/22 20:02

どうもこの問題は、

豆電球の明るさではなく、
豆電球にかかる電圧の値を正解としているようですね。
そもそも、電球を負荷とする問題は、
電球の明るさは電圧にも電力にも比例しないと言うことを知っているものにとっては、
前提条件として、電球の明るさは電圧に比例するものとする（さらに電池の内部抵抗もないものとする）
とでもしてくれないと回答できない質問です。
実際に実験すると、正解もあなたの答えも間違っていることに多分なります。
かくいう私も機械屋でしたので、会社に入って、
電気屋の電球と電圧と明るさの常識というものを、
実際に製品の電球と格闘したり、電気工学便覧を見て、
初めて知りました。

No.5 回答者： xs200 回答日時： 2023/09/21 23:06

あなたが正しいです。

これじゃstupediaではなくstupideaです

エやキは変だとは思わないのですか?
エの明るさは2ですか? キは?

豆分の乾で比べるならアとカの3つの電球の合計とで明るいのはどっち?

豆分の乾で重なって見えるから1つだなんて教わったらたとえばカの電球を縦に3つ並べて書かれたらわからなくなります。教え方がおかしいです。

No.4 回答者： usa3usa 回答日時： 2023/09/21 10:29

＞私の考えのどこが間違っているのでしょう？

問題文の読み間違い（誤読）をしている気がします
問題文をもう一度よく読んでみてください

>しかし、回路Bの豆電球ひとつの明るさは1/2、が正解らしいのです。
嘘です
　回路Bの豆電球（2つ分）の明るさは1/2
が正解ですよ

No.3 回答者： xs200 回答日時： 2023/09/21 10:16

あなたは正しいです。

電流✖️電流✖️抵抗を今度は電流x電圧で計算しても
豆電球1つにかかる電圧は1/2になり、電流も1/2になります。
ですから電力は1/4になります。

回路Bの豆電球ひとつの明るさは1/2であるなら豆電球1個でも2個でも消費電力が同じということになってしまいます。流れる電流が半分になっているのに消費電力が同じなんてありえません。

No.2 回答者： mimazoku_3 回答日時： 2023/09/20 22:01

回路Ｂでは、｛電圧１／２×電流1｝なんで、明るさは１／２になります。

No.1 回答者： mukaiyamo 回答日時： 2023/09/20 20:44

＞豆電球ひとつの電力は電流✖️電流✖️抵抗に比例するから1/4…

ん？
電流が半分になって抵抗は 2 倍になっているんだから、
0.5 × 0.5 × 2 = 0.5