回路を流れる電流について

質問

中学入試の問題について、解き方の説明に困っています。

乾電池１個、豆電球1個の回路で、豆電球に流れる電流の強さを１としたとき、
図のような、乾電池2個の複合回路でのA～Cの豆電球に流れる電流は
どのように説明できるでしょうか。

手順として
(1)　乾電池1個、豆電球２個の直列回路だと、豆電球に流れる電流は０．５
(2)　乾電池１個、豆電球２個の並列回路だと豆電球に流れる電流は１
(3)　乾電池が２個になると、電流は２になるはずだけれど、図は(1)と(2)が合体した回路だから、
　流れる電流は１より大きくて、２より小さい。
(4)　なので、Aは１より大きくて２より小さい。Bは１より小さく、Cも同じ。

と説明したいのですが、これが正しいかどうかがよくわかりません。
小学生のため、電圧や電気抵抗を持ち出さずに説明するしかありません。

よろしくお願いします。

回答No.2

FT56F001 · ベストアンサー

>(3)　乾電池が２個になると、電流は２になるはずだけれど、図は(1)と(2)が合体した回路だから、
>流れる電流は１より大きくて、２より小さい。
>(4)　なので、Aは１より大きくて２より小さい。Bは１より小さく、Cも同じ。
定性的にはこれで正しいと思います。(3)のところはもう少し丁寧に行くべきかな。すなわち，
(31)電池2個を直列につないで，電球2個の直列回路だと，流れる電流は1
(32)電池2個を直列につないで，電球2個の並列を2組直列にした回路(電球4個)だと，電池から流れる電流は2
(33)問題の回路は，(31)と(32)が合体した回路だから，電池から流れる電流は1と2の間

以下，電球の非線形性まで考えたマニアックな答え

白熱電球の電圧V-電流I特性は，I=In*(V/Vn)^0.6で近似されます。
(Vn,Inは定格電圧と定格電流)
100Vで1Aの電球3個を問題の形につないで200Vの電圧をかけると，
電球1個側には152.1Vの電圧がかかり，1.286Aの電流が流れます。
電球2個側には47.9Vの電圧がかかり，電球1個あたり0.643Aの電流が流れる計算となります。

お礼

電圧抵抗の概念がない中の説明だったので不安だったのですが、安心しました。どうもありがとうございました。また、詳しい説明もわざわざありがとうございました。31～33の説明の追加で大丈夫と思います。本当にありがとうございました。

回答No.1

中村 拓男（@tknakamuri）

これ、豆電球を持ち出して説明すると嘘を教えることになるので
やめた方がよいですよ。

豆電球の電圧-電流特性は非線形です。
これはフィラメントの温度変化(白熱化)によって抵抗値が
変化するからです。

ごく低電圧時の抵抗値と定格電圧で点灯時では
抵抗値は10倍以上も違います。