No.4ベストアンサー
- 回答日時:
白熱電球でも豆電球でも同じですが、フィラメントに使用されているタングステンは、温度係数の大きな物質です。
温度係数とは、体積抵抗率の温度変化の大きさを示す係数です。
具体的には、抵抗R[Ω]は、長さL[m]、断面積をS[m^2]、物質により異なる体積抵抗率をρ[Ω・m]とすれば、R=ρ・L/Sという関係がありますが、このρが温度によって変化することがわかっています。
具体的には0[℃]のときのρの値をρ0としたときに、ρ=ρ0*(1+αt+βt^2・・・)となります。一般的には一時近似でよいので、このαを温度係数と呼びます。金属ではα>0、半導体ではα<0の関係がありますので、温度上昇によって、金属では抵抗が増大し、半導体では抵抗が減少します。
白熱電球は、二千数百度の温度にすることによって発光させていますから、当然、相当抵抗が大きくなってしまうのです。
補足ですが、ニクロム線は、温度係数が非常に小さい物質です。従って、温度変化により抵抗がそれほど増大せず、定電圧でも用いるとき、電流×電圧=電力にあまり変化がありません。
また、温度係数が0の物質はなかったと思われますので、数学的な意味で厳密に言えばすべて非線形ではないでしょうか?
No.5
- 回答日時:
ANo.3さんの最後の行
>温度が上がれば、導体は抵抗が減りますのでその結果、直線では無く非線形となります
はミスタイプでは有りませんか?半導体は確かにそのようになりますが。
ANo.4さんが非常に詳しく解説してくれましたので私は大雑把に言いますがタングステンなどの金属は温度が上がると抵抗値もあがります。
その程度ですが例えば100V100W電球の非点灯時のフィラメントの抵抗を測った事がありますか?単純に計算すれば100Ωのはずですがこれが何と10Ω弱です。つまり温度によって10倍も変化すると言う事です。
その理由ですが分かりやすく言うと温度が高いと言うのは原子の運動が激しいと言う事と同義ですがそれは金属内部の自由電子の運動を妨げると言う事でもあります。
結局高温になると電子が移動しにくくなり電気抵抗が大きくなるということです。
そのような理由があって電球が切れるのはスイッチを入れた瞬間が多いです、一瞬とはいえ定格の10倍も流れるのでフィラメントのバラツキ、磁力線などで切れる事が多いです。
このようなトラブルを防ぐためにゆっくりと電流が増える半導体の商品があります、名前は忘れましたが。
No.3
- 回答日時:
これは温度との関係があるのですね
導体の抵抗特性は温度が上がれば抵抗が減ります
また、白熱電球は連続使用を想定してますので、通電中の温度が上がった状態で使用します
したがって、電圧を上がれば・・導体に流れる電流が増えますが・・当然温度が上がります
温度が上がれば、導体は抵抗が減りますのでその結果、直線では無く非線形となります
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
-
あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるあるをこちらに投稿してください
-
フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
あなたが普段思っている「これまだ誰も言ってなかったけど共感されるだろうな」というあるあるを教えてください
-
映画のエンドロール観る派?観ない派?
映画が終わった後、すぐに席を立って帰る方もちらほら見かけます。皆さんはエンドロールの最後まで観ていきますか?
-
海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
帰国して1番食べたくなるもの、食べたくなるだろうなと思うもの、皆さんはありますか?
-
天使と悪魔選手権
悪魔がこんなささやきをしていたら、天使のあなたはなんと言って止めますか?
-
白熱電球の電流電圧特性の物理実験を行いました。 それで、グラブが考察においてオームの法則に従わなかっ
物理学
-
物理学です。 フィラメントの長さと白熱電球の電流電圧特性ってどういう関係があるんですか?長さが分かる
物理学
おすすめ情報
- ・漫画をレンタルでお得に読める!
- ・街中で見かけて「グッときた人」の思い出
- ・「一気に最後まで読んだ」本、教えて下さい!
- ・幼稚園時代「何組」でしたか?
- ・激凹みから立ち直る方法
- ・1つだけ過去を変えられるとしたら?
- ・【あるあるbot連動企画】あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
- ・【あるあるbot連動企画】フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
- ・映画のエンドロール観る派?観ない派?
- ・海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
- ・誕生日にもらった意外なもの
- ・天使と悪魔選手権
- ・ちょっと先の未来クイズ第2問
- ・【大喜利】【投稿~9/7】 ロボットの住む世界で流行ってる罰ゲームとは?
- ・推しミネラルウォーターはありますか?
- ・都道府県穴埋めゲーム
- ・この人頭いいなと思ったエピソード
- ・準・究極の選択
- ・ゆるやかでぃべーと タイムマシンを破壊すべきか。
- ・歩いた自慢大会
- ・許せない心理テスト
- ・字面がカッコいい英単語
- ・これ何て呼びますか Part2
- ・人生で一番思い出に残ってる靴
- ・ゆるやかでぃべーと すべての高校生はアルバイトをするべきだ。
- ・初めて自分の家と他人の家が違う、と意識した時
- ・単二電池
- ・チョコミントアイス
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
抵抗の1/2W、1/4Wの違いについて
-
電気回路で短絡してたら、抵抗...
-
何でただ2本の導線を繋いだらシ...
-
圧力損失のイメージ
-
高校物理です コンデンサーの孤...
-
上面と下面の面積が違う場合の...
-
フィラメントが切れるメカニズ...
-
誘電率と抵抗率
-
電気の問題、ニクロム線の長さ...
-
白熱電球について
-
1000Ω、10kΩってどれくらいの抵...
-
3つ以上の合成抵抗の分流について
-
回路に電流が流れないのはなぜか?
-
電気回路 この回路合成抵抗が0...
-
合成抵抗は、なぜ逆数を使うと...
-
抵抗で消費する電力の計算
-
この回路のスイッチを入れた時...
-
問:図のABCDの各辺に1kΩの抵抗...
-
電気回路~メートルブリッジ
-
中2理科:電流計について
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
抵抗の1/2W、1/4Wの違いについて
-
電気回路で短絡してたら、抵抗...
-
何でただ2本の導線を繋いだらシ...
-
回路に電流が流れないのはなぜか?
-
誘電率と抵抗率
-
電気の問題、ニクロム線の長さ...
-
1000Ω、10kΩってどれくらいの抵...
-
電気磁気学で抵抗
-
問:図のABCDの各辺に1kΩの抵抗...
-
並列回路の電位差…
-
高校物理です コンデンサーの孤...
-
上面と下面の面積が違う場合の...
-
フィラメントが切れるメカニズ...
-
電気回路~メートルブリッジ
-
端子AB間の合成抵抗を求める問...
-
RBとは
-
炭素棒の抵抗
-
並列回路における抵抗の大きさ...
-
この回路のスイッチを入れた時...
-
抵抗に最大定格以上の電流を流...
おすすめ情報