家庭用コンセント（100V）を用いた時の抵抗値について

質問

電気に詳しい方、教えてくださいませ。

100Vの家庭用コンセントを用いてハロゲン球（4.8V、0.5A）を4つ点灯させたいのです。
ハロゲン球は並列につなぐ予定です。
このときどんな抵抗(抵抗値、ワット数)を買ってきたらよいのでしょうか？

ハロゲン球の抵抗値は1個当たりE=RIからR=9.6Ωと計算してよいのでしょうか？
これで計算すると、
100V=(9.6+R）Ω×0.5A　より
R=190.4Ω　でよいのでしょうか・・・？

また、ほかに気をつけるべきところはありますでしょうか。

助けてください・・・。

回答No.3

Yosha · ベストアンサー

一応、計算だけしてみましょう。

使用する式は、E=RI でOKです。

降下電圧は、100-4.8=95.2(V)
電流は、0.5×4=2.0(A)
抵抗値は、95.2/2=47.6(Ω)
電力は、P=I^2・R　から　47.6×2^2=47.6*4=190.4(W)

となります。　がこの回路で制作するのは止めましょう。

回路としては成立しますが、抵抗のワット数が　200W　、発熱の面から余裕をみると　300W　は必要です。　こんな抵抗器はばかでかくなりますし、非常に高価です。

また、5V たらずの電球の点灯に 100 ボルトを使うなんてまともな人は絶対しません。

どうしてもというのなら、5V のスイッチング電源を購入しましょう。　安全で安上がりです。

お礼

ご回答ありがとうございます。
皆さんのご意見を伺って5Vの電球に100Vを使うという無謀なことだと改めて認識しました。
お恥ずかしい・・。

実はACアダプタを使ってみたのですがうまくいかなかったのです。
そのため、このような質問をしたのでした。。。

出力3V、600mAのアダプタを使ってみたときは、
電球が1個の場合、明るく点灯しました。
電球が2個、3個、4個と増やしていくとどんどん暗くなっていきました。
図のように並列につなげているのになぜ電球が増えると暗くなってしまうのでしょうか・・・。

回答No.10

yamame17gou

降圧して点灯させる場合はこの様なトランスを使用します。
一次側は０－１１０を使用し二次側０－５の電圧を低減させて使います。http://www.toyoden-net.co.jp/shop/goods/goods.asp?goods=004

回答No.9

Yosha

#2 Yosha です。

>出力3V、600mAのアダプタを使ってみたときは、電球が1個の場合、明るく点灯しました。　電球が2個、3個、4個と増やしていくとどんどん暗くなっていきました。図のように並列につなげているのになぜ電球が増えると暗くなってしまうのでしょうか・・・。

一般に、出力3V、600mA (AC-DC タイプのアダプター)といっても、無負荷のときの電圧が 3×1.4＝4.2(V) 以上はあります。定格電流 (ここでは 600mA) での出力電圧は 3V は保障するものです。　
したがって、1個の場合は、恐らく供給電圧は 3V 以上ありますので、表示電圧の割には明るく点灯します。　個数を増すにつれて、供給電圧はどんどん低下していき、暗くなっていきます。　定格電流値を超えると、アダプター内のトランスおよびダイオードに設計以上の過大な電流が流れ発熱しますので危険です。

>4.5V3Aのものであったら電球一個あたり0.5A食っても4つで2Aなのでいけますかね？

電球の定格電流値は、光っている時の値です。　消えている時はフィラメントの温度が低いために定格電流よりかなり多い電流がＳＷ を入れた時 (突入電流) に流れます。　ハロゲン球の場合は、フィラメント温度を普通のものより高温にする (明るくする) ので突入電流と定格電流との差は大きくなります。　テスターがあればハロゲン球の抵抗値を計ってみてください。　その抵抗値での電流が突入最大電流となります。

トランスタイプのアダプター (重たい) の場合は、突入電流に対してトランス自体は問題ありませんが、ダイオードがこれに対してどの程度耐えれるかが問題ですが、通常は定格内なら大丈夫です。

スイッチング電源の場合は、突入電流に対して結構厳しくなりますので、安全係数を少し多めに (２～３倍位) とり余裕をもたしましょう。

回答No.8

tetsumyi

ハロゲン球等の電球は少しのバラツキが電球の寿命を著しく短くしてしまう恐れがある（抵抗値が大きい物の発熱が大きくなる）ので、直列での使用は極力避けるべきです。

ハロゲン球は明るく光るまで短時間ですが何倍もの電流が流れます。
トランスであれば大丈夫ですが4.5V3AのスイッチングACアダプタの場合ON,OFFを繰り返すと故障する可能性が非常に高くなります。
スイッチングACアダプタを使う場合は１０A以上の物を使ってください。

回答No.7

noname#99860

no.5 お礼欄

> 4.5V3Aのものであったら電球一個あたり0.5A食っても4つで2Aなのでいけますかね？

いけます。電圧が若干低いので定格より暗いはずですが、
３Vでもご不満ないようですし。

回答No.6

yamame17gou

この様な事をやる時は負荷は直列に使い、電圧調整（合わせ込み）抵抗値を小さく出来る様にします（思考します）。（W数を小さく出来る）
電球断線時の欠点はありますが、常套手法です。
ダイオードを１個直列し半波分のエネルギーしか流さない（身近な家電の中で電球の照度、ヒータ熱量等の切り替えに使われている）ことで抵抗値は更に小さくでき、直列数によって抵抗不要の状態に出来るのは当然のことです。

回答No.5

noname#99860

no.1お礼欄 > 図のように並列につなげているのになぜ電球が増えると暗くなってしまうのでしょうか・・・。

3V600mA のものですか？
600mA = 0.6A しか流せる能力がないのに、電球１個あたり0.5A食う（くらい低い抵抗値）だから、です...

お礼

なるほど、それはそうですね。。
としますと、4.5V3Aのものであったら電球一個あたり0.5A食っても4つで2Aなのでいけますかね？

回答No.4

noname#99860

no.2 です。すみません。間違ってました。

> 計算上はいいんですが、

他の回答者の方々が正しいです。
見落としてました。

回答No.2

noname#99860

計算上はいいんですが、
・190.4Ωという部品は標準的にないので、特注するか近い値のものを使う
・この抵抗器での消費電力 P= (E^2)/R = (95.2^2)/190.4 = 47.6 [W] であり
かなりの熱が出るので、
大きな「耐電力」である部品が要るし、放熱した方がよさそうなのをどうするか、ですね。

４コの電球を直列にして、抵抗器での電圧降下分を減らすとちょっとマシになりますが、
それでも... 電圧降下 80.8V, 抵抗値 161.6Ω , 消費電力 40W ですねぇ。

トランスで電圧を下げるとか、既存ACアダプタで低い電圧にしてから
扱う方がいいと思いますよ。
100V のまま引き回すのは危なっかしいし。

お礼

どうもありがとうございます。
とにかく100Vをそのまま使おうというのが危険なのですね。
実はACアダプタも使ってみたのです。
が、うまくいかなかったため、このような質問をしたのでした。。。

出力3V、600mAのアダプタを使ってみたときは、
電球が1個の場合、明るく点灯しました。
電球が2個、3個、4個と増やしていくとどんどん暗くなっていきました。
図のように並列につなげているのになぜ電球が増えると暗くなってしまうのでしょうか・・・。

回答No.1

gohtraw

電球一個の電気抵抗を９．６Ωとすると、４個並列になっているのでその合成抵抗は２．４Ωです。一方電流は４個合計で２Ａですから
１００／（Ｒ＋２．４）＝２
よりＲ＝４７．６ということになります。
　ただ、抵抗器の発熱が心配なのでお勧めできません。適当なＡＣアダプタなどで電圧を落として回路を作ることをお勧めします。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。
抵抗の発熱ですか・・・確かにそうですね。
ACアダプタはうちにあったものをいろいろ使ってみたのですがうまくいかなかったため、このような質問をしたのでした。。。

出力3V、600mAのアダプタを使ってみたときは、
電球が1個の場合、明るく点灯しました。
電球が2個、3個、4個と増やしていくとどんどん暗くなっていきました。
図のように並列につなげているのになぜ電球が増えると暗くなってしまうのでしょうか・・・。