乾電池の容量

質問

以前の質問より、単●電池とは?の「単」の意味は分かりました。ということは、(1)単１電池と単５電池では、単１の方が持ちがよいということなのでしょうか。
(2)どの電池も一つ1.5Vであるので、単１を一個、単３を一個つなげた場合、どちらも同じ一個の電球をつなげた場合、同じ明るさになるのでしょうか。
(3)流れる電流は、電池の大きさが大きくなるほど、大きくなるのでしょうか。
W=A*Vを考えると、うーーん。分からないくなってしまいました。学校を卒業してから、10年以上経っているので、すっかりこういったことには、うとくなってしまいました。すみませんが、単純な質問で申し訳ありませんが、よろしくお願いします。

回答No.6

ymmasayan · ベストアンサー

＃５のymmasayanです。追加質問のお答えです。

＞負荷電流というものが書いてあります。これは、どういうことなのでしょうか。

前回の回答で定格電流という言葉を使いたかったのですが、ここで言われている負荷電流とほぼ同じ意味です。最大負荷電流とか、推奨最大負荷電流と言った意味ですね。これ以上の電流を使うと色々都合が悪いと言うことです。電気の製造が間に合わなくて起電力が下がる、内部抵抗による電圧低下が増える、電池が発熱する、等です。

＞厳密に言うと、小さい電池一個と大きい電池一個を豆電球を一つつなげるのは、電池内の内部抵抗があり、どちらが明るい・・ということ??
ううーん。小学生に説明するのに、どういった説明をすればよいのか・・

電池の内部抵抗の話もありますがそれだけではありません。小さい電池では電気の
製造が間に合わなくなるのです。（分極作用といいます）
＃４でｔｎｔさんが「小さな電池はすぐに化学反応を妨害する不要物質が貯まります。電流を多く取り出そうとすると、うまくいきません。」と書かれているのがそれです。

子供さんに説明ですか。こんなのはいかがでしょう。
「ソフトクリーム製造機が２台あります。大型と小型です。お客さんがどんどん来たとき、大型は平気なのに、小型はお客さんに待ってもらいながら休み休み作らないといけません。」

ついでに電池容量の話を付け加えるとソフトクリームの原料を入れるタンクも大型と小型では違っている。

あまり判り良くないかな。では。

お礼

なるほど、なるほど。分かりました。
これまでの回答で今までの私の謎が解けました。ありがとうございました。

回答No.5

ymmasayan

お答えが出そろっていますので若干の補足を。

（１）皆さんのお答え通りで単一の方が持ちがいいです。

（２）皆さんのお答えでは不十分です。電球が消費電力の小さい電球なら良いのですが消費電力の大きい電球をつなぐと様相が変わります。小さい乾電池だと電流が供給しきれなくて（寿命ではありません）暗くなってしまいます。
この理由は＃４のｔｎｔさんが説明されている通りです。大きい電池が必要なのは寿命だけでなく大電流供給のためでもあるのです。

（３）流れる電流は（２）の事を考えると、小電流域ではほぼ同じで、大電流域では異なると言うことにしておきましょう。

補足

補足のご回答ありがとうございました。
そうですね。懐中電灯は、単１で、リモコンなどは、小さい電池ですよね。
よく分かりました。
では・・追加質問です。
http://www.interq.or.jp/www-user/ecw/batt.htmに負荷電流というものが書いてあります。これは、どういうことなのでしょうか。
厳密に言うと、小さい電池一個と大きい電池一個を豆電球を一つつなげるのは、電池内の内部抵抗があり、どちらが明るい・・ということ??
ううーん。小学生に説明するのに、どういった説明をすればよいのか・・

回答No.4

tnt

電池は、化学反応で電気を作ります。
このときの電気の力が電圧で、
その力を得て実際に流れる電流が電流です。

普通は、１．５Ｖなら１．５Ｖで、どんな電池でも差はありません。
とにかく、化学反応が終わるまで電気を流し続けます。
（だから、大きな電池の方が長持ちします）
また、小さな電池はすぐに化学反応を妨害する不要物質が貯まります。
電流を多く取り出そうとすると、うまくいきません。

ニッカド電池（これは蓄電池）などは、この不要物質が貯まりにくい
電池なので、小さくても大電流を取り出すことができます。
でも、小さくなると化学反応させる物質は少なくなるので
大電流を取り出すとあっという間に中身（電気）がなくなります

補足

ご回答ありがとうございました。
では、以前の質問回答から・・・
http://www.interq.or.jp/www-user/ecw/batt.htm
上記のページに負荷電流というものがあるのですが、これによって、何が違ってくるのでしょうか。抵抗があるということなのでしょうか。

回答No.3

jojo_jo

私もこのことについて気になったことがあります。
一応国立高専卒業なのでいろいろ考えてみました。
(1)
乾電池を使う環境によりますね。同じ環境で使うなら単１のほうが持ちがよいといえるでしょう。これは乾電池内に蓄えられている電子数が関係しています。仮に、電気抵抗1.5[Ω]を乾電池につないで電流1[A]の状態（オームの法則）を作ったとします。1[A]のの定義は「1秒間に電子1つが流れる状態」なので電子が10個あるのと100個あるのとでは後者のほうが長い間電気が流れますね。もちろん単５よりも単１のほうが蓄えられている電子数が多いので単１のほうが持ちがよいといえます。

(2)
電球の明るさは電球にかかる電圧によって決まります。よって、単１、単３にそれぞれ同じ一個の電球をつなげた場合、どちらも同じ明るさになります。しかし単１のほうは長い間電流が流れます。

(3)
流れる電流は電池によって決まるのではなく電池につなげる素子（電球など）の抵抗値によって決まります。オームの法則ですね。つまり、単１に3[Ω]をつなぎ、単５に1.5[Ω]をつなげれば、単1のほうは0.5[A]、単5のほうは1[A]の電流が流れることになります。

電流を水流と置き換えて考えると分かりやすいでしょう。電池は貯水池、電圧は貯水池の高さ（標高）、抵抗は水路の太さ、電池の大きさは貯水池の大きさ（最大貯水量）と置き換えられます。
貯水池の高さ（電圧）が異なる場合は、滝のように流れ出すか小川のように流れるかというように流速が異なります。
つまり、どの貯水池も同じ高さにあるため、水門を同時に開けば（電気を流せば）同じ速さで水路へ流れていきます。同じ速さなら太い水路（抵抗の少ない）のほうがたくさんの水を流すことができます。そのかわり、貯水量はどんどん減っていきます。

簡単に説明しましたがご理解いただけましたでしょうか？
何か質問等ございましたら補足お願いします。

お礼

わかりやすい回答ありがとうございました。
解決しましたので。。

回答No.2

a-kuma

> (1)単１電池と単５電池では、単１の方が持ちがよいということなのでしょうか。

そうです。

(3)の質問にもつながってきますが、使用したエネルギー（電力）分だけ、化学エネルギーが
減ってゆきます（効率は 100% ではありませんが）。

使用するエネルギーは電圧×電流なので、どんな乾電池であろうが 1.5V のものであれば
変わりません。電池が大きければ、もともともっている化学エネルギーが大きいので、それが
無くなるまでの差が「持ち」になります。

> (2)どの電池も一つ1.5Vであるので、単１を一個、単３を一個つなげた場合、どちらも同じ一個の電球をつなげた場合、同じ明るさになるのでしょうか。

同じになります。

(3)の質問と同じ事です。電球の明るさは、使用される電力と一定の関係にあります。
電力＝電圧×電流です。電圧は一緒ですから、「電池の大きさで、流れる電流は変わるか？」
という質問と同じ事を聞いてることになります。

> (3)流れる電流は、電池の大きさが大きくなるほど、大きくなるのでしょうか。

なりません。

流れる電流は、電位差（乾電池一個では 1.5V）と、抵抗で決まります。
厳密に言えば、乾電池内部にも抵抗があるので、多少は変わりますけど。

お礼

ご回答ありがとうございました。おかげさまで解決しました。

回答No.1

momas

単に入れ物の大きさだと思ってください

明るさ　　同じ
電流　　　同じ　　です

ちがうのは点灯し続けられる時間の長さです

大きいバケツと小さいバケツがあります
同じポンプで同じホースを使って水を汲み上げると大きいバケツの水のほうが長く汲み上げられ続けられます

お礼

ご回答ありがとうございました。解決できましたので。。