電流、電圧の基本の質問です

質問

全然詳しくないので教えてください。
例として、
１．５Ｖの電圧に、１．５Ｗの電球が２つ、直列にある回路で、
片方の電球が切れた場合、もう片方の電球も切れやすくなる、という
ことを聞いたことがあります。このことを証明したいのですが・・・
私が思うに、１．５Ｖの電圧の３Ｗなので、電流は２Ａ。
通常は、２個の電球には、おのおの０．７５Ｖの電圧がかかっていますが、片方が切れたので、残りの１個の電球に１．５Ｖの電圧がかあるので、電球１個だけで３Ｗ分の電力の使用で、消耗が早くなる。
・・・たぶん全然でたらめな説明です。加筆修正をよろしくお願いします。

回答No.2

noname#84191 · ベストアンサー

先ず、１.５Ｖで１.５Ｗの電球を２個直列に接続した場合・・３Ｗとなるか？
・・・ですが、そうはなりません？？
並列接続なら確かにそうですが・・

電球の定格をみればその様に考えたくなるでしょう・・
しかし、それは電球に１.５Ｖの電圧がかかっている場合の消費電力を表しているに過ぎないのです。
２個直列に接続されているなら、電球１個当たりに加わる電圧は半分の０.７５Ｖとなります。

温度係数とかは抜きにして、抵抗値が変わらないものとして計算するなら・・２個直列接続にした場合の電流は０.５Ａしか流れません。
１個当りの消費電力は１/４となります。
また、２個直列に接続した場合の合計電力は１個の１/２と言う事になります。
２個接続したのに・・消費電力は半分・・単純に言えば明るさ半分？？
何のために２個にしたのか？？

ここまで良いでしょうか？
で、特別な場合の除いて電球などの直列接続はしない・・と思いますが・・如何でしょう。

さて、２個直列に接続した場合１個が切れたなら、もう一個に倍の電圧がかかる・・などと言う事はありません。
だって、電球が切れたことによって回路が切れたのですから・・電流の流れる経路・・電圧のかかる経路と言っても良いですが・・が形成されません。
残りの電球には電圧はかかりません。

頭の中でだけ考えるのではなく、図を書いて考えると、この様な事は少なくなると思います。

１個の電球が切れたなら、もう１個も切れやすい・・単に同じ時期で同じ様に寿命が来たため・・が一番妥当な考えの様に思うのですが如何でしょう。

お礼

突拍子もない質問（の仕方）ですみませんでした。

ご回答は熟読、理解いたします。

そもそもの質問は「自動車のヘッドライトの電球切れ」です。

『片方が切れたら、もう片方のライトは、さらに眩しい光を放ち、

玉切れが早まる』そうです。

これを実は、今回、教えてほしかった内容です。

回答No.5

noname#84191

ＮＯ４です。

電球のフィラメント・・ニクロム？などと書いてしまいました。
多くの場合はタングステン・・ですね。
最近では、もっと良い素材が開発されているかも知れませんね。

相当以前に学んだので・・よる年波？には勝てず・・タングステンがぱっと思い浮かびませんでした。

訂正とお詫びをします。

お礼

タングステン
これもまた、勉強になりました。
どうもありがとうございます。

回答No.4

noname#84191

自動車の電球も直列には繋がっていません。
繋がり方は並列ですね・・・

前照灯の話でしょうか？
二灯ありますね・・・その内の一個が切れた場合・・厳密に言えば、電圧は少しは高くはなるでしょう・・
しかし、電球が輝きを増すのが分かるほど電圧はあがりません。

では、何故、輝きが増すのか・・
それは、電球の寿命はほぼ同じだからです。
１個が切れる・・残った一個もそろそろ切れ掛かっているのです。
切れる前には何故か輝きが増すのです・・・電球の中にある電線（ニクロムだったか・・詳しくは忘れました）が段々と蒸発して細くなるのです。

縁起でもない話ですが、人が死ぬ前にいっとき元気になる事があります。
あるいは、線香花火などでも最後に一瞬だけとても明るくなります。
その様な現象・・と私は何時も思っているのです・・

本当の所は分かりません・・・
世の中、理屈では分からない事があるのです・・・

理屈を知りたい・・のでしょうが、ある瞬間の現象は研究している人も少なくて、何故なのか分からない・・のだと思います。
現実には切れたなら、取り替える・・で済みますから・・・

きっと大勢の人も疑問には思うのでしょう・・
しかし、現実には解明したとしても、殆ど役には立たない部分でもあると思います。
原因が解明されたとしても、球が切れることを防ぐ事はできないのですから・・

お礼

なんとなくで、申し訳ありませんが、
納得がいきました。
ありがとうございます。

回答No.3

stein1955

質問の要旨についてですが電球を2個つないだ場合より1個つないだ方が
切れやすくなると理解しました。
回路についてですが直列では1個切れると2個共に電流が流れなくなり
比較ができません。並列つないだ場合では比較できます。
まず前提要素として１．５Wの電球の抵抗があります。
それと光らせるための電源。電池のようなものだと電池の内部抵抗
というものがあります。オームの法則も最低知って追う必要があります
電流I＝電圧V/抵抗R　電力W＝電圧V×電流I
これらを考慮すると確かに1個の方が切れやすくなります。

何故かというと、1個の場合の方が1個あたりの電流が多く流れるからです。
2個の場合、合計の電流は1個の場合より2倍になり電源の電流は多くなりますが
電源(電池)の内部抵抗によって電圧が1個の場合より電圧が低くなるのです。

内部抵抗によってそこで低下する電圧が1個の場合より大きくなり
電圧が低くなりしたがって電流も小さくなる。

内部抵抗は電源と直列につながったものとみなすので
そこで低下する電圧は電流の大きさにより違ってきます。
1個の場合の低下する電圧は
内部抵抗をｒとすると
低下する電圧はI×ｒ
2個の場合は２I×ｒとなり
出てくる電圧が1個の場合より小さくなる。
したがって電流も小さくなり
1個のの方が電流が多く流れるようになり
切れやすくなるのです。

お礼

どうもすみませんでした。

質問したかったことは、「自動車のヘッドライトの電球切れ」です。

『片方が切れたら、もう片方のライトは、さらに眩しい光を放ち、

玉切れが早まる』ということの証明です。

※今回、教えていただいた内容は、整理して理解したいと思います。

回答No.1

se-ichi06

直列に電球２個が接続されているので、片方の電球が切れた場合回路が切れてしまうため、
もう片方の電球は点灯しません。

お礼

どうもありがとうございます。