2012年12月8日土曜日

内部抵抗

理科のワークに以下のような問題がありました。(画像は自分で回路図にしました。問題文も一部変えてあります。)


 

上の図の回路で、片方の豆電球をゆるめると他方の豆電球の明るさはどうなりますか。


上の文以外に条件を指定するような文はありません。

普通の問題のようですが、これだけでは正しい答えを出すことは出来ません。

答えは「暗くなる」「変わらない」「明るくなる」のどれかです。

解説は続きをどうぞ



 

ワークの「解答と解説」の答え↓

変わらない

 

電気系に詳しい人なら「明るくなる」と答えたでしょう。僕も「明るくなる」と答えました。

 

ワークの「解答と解説」の解説↓

電池の電圧は一定で、並列回路の片方の豆電球をゆるめても他方の豆電球にかかる電圧は変わらない。

 

確かにその通りです。理論上は電圧は一定だから明るさは変わりません。

実際の場合何が違うのかというと「電池の電圧は一定」という所です。

電池には内部抵抗というものが存在します。

電流を流すと、内部抵抗によって電圧降下が発生します。

電圧降下の量は電流に比例します。

 

つまり、電流を沢山流せば流すほど電池の電圧は下がるのです。

 

並列回路で、豆電球1つと2つの場合、2つの方が大きな電流が流れます。

同じ種類の豆電球ならば、片方をゆるめると回路全体の電流は半分になります。

電圧降下の大きさは、電流に比例するので、豆電球1つの方が電圧は高いことになります。

電圧が高くなると豆電球に流れる電流も大きくなります。(オームの法則)

電流が大きくなれば明るさは明るくなります。

 

よって、「明るくなる」が正解です。

 

実験してみると実際に明るくなります。


3 件のコメント:

  1. どっかの受験生2012年12月8日 14:40

    ��ャーFBサンカッコイー

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  2. >どっかの受験生さん
    どういう意味ですか?

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  3. どっかの受験生2012年12月9日 13:53

    FRとFBを間違てしまいましたサーセン
    深い意味を気にしたら負けということでここはひとつ

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