No.1ベストアンサー
- 回答日時:
直列接続の特性によるものです。
添付の画像を見て下さい。
左図および中央図は、「100Wの電球と1Wのパイロットランプ」を接続した図です。
100Wの電球は、100Ωの抵抗を持ち、100Vで1A流れます(オームの法則 I=E÷R、100V÷100Ω=1A、消費電力P=E×I=100V×1A=100W)
1Wのパイロットランプは、10000Ωの抵抗を持ち、100Vで0.01A流れます(オームの法則 I=E÷R、100V÷10000Ω=0.01A、消費電力P=E×I=100V×0.0
1A=1W)
ホタルスイッチなどは、スイッチと並列にランプが接続されています。
点灯時は、並列になっているスイッチの方に電流が流れるため、ホタルスイッチは点灯しません。(左図)
消灯時は、スイッチはオフのため、メインの電灯とパイロットランプが直列接続状態になります。
直列なので、両方の電球に流れる電流は同じ。
抵抗は直列接続で足し算なので、全体で10100Ω。
全体で流れる電流は、I=E÷R=100V÷10100Ω=0.0099A になります。
個々の電球にかかる電圧は、抵抗と電流から、E=I×Rで求められます。
パイロットランプは電圧0.0099A×10000Ω=99V、消費電力は99V×0.0099A=0.98W
メイン電球は、電圧0.0099A×100Ω=1V、消費電力は1V×0.0099A=0.0099W
になります。
抵抗の大きいパイロットランプ側がほぼ100Vかかり、
メイン電球側はほとんど電力がとられず、
「パイロットランプは光る」が、「メイン電球は光らない」ようになります。
このように、直列接続の場合、消費電力の少ない機器の方が、電圧が高くなる分、逆に多くの電力を消費するようになります。
ここで、もしメイン電球が5Wだったとしたらどうなるでしょうか。
それが右図です。5Wの電球は2000Ωになりますので、
上と同じように計算すると、
パイロットランプが83Vで0.69W
メイン電球が17Vで0.14W
という配分になります。
このように、メイン電球の消費電力が小さくなると、パイロットランプとの比が小さくなるため、パイロットランプにかかる電力が少なくなってしまうのです。
この回答への補足
電球の場合解りました。
蛍光灯の場合が解りません。グロー式ですが消灯時ホタルは点いてます。点灯するとホタルは消えます。グロー式蛍光灯の入力インピーダンスは∞と思うのですが。
No.2
- 回答日時:
> 電球の場合解りました。
> 蛍光灯の場合が解りません。
蛍光灯でも話は同じです。説明の回路図では電球になってますけど、LEDだろうが蛍光灯だろうが、電気を消費する機器であれば同じことになります。
> グロー式蛍光灯の入力インピーダンスは∞と思うのですが。
蛍光灯は、放電開始前の段階では入力インピーダンスはほぼ∞(100Vの電圧をかけてもほとんど電流が流れず、電力を消費しない)ですが、
一度放電を開始したらインピーダンスは下がります。
例えば、40Wの蛍光灯なら、放電開始後は40Wの電力を消費してるわけです。
つまり、100Vで0.4Aの電流が流れてるわけですから、インピーダンスは250Ωです。
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