おばばのブログ

2022年中高一貫校へ進学。大学受験(2028年)。東進スーパーエリートコース受講中

豆電球を2個直列にしたら、電池の寿命はどうなる?

今回は、「1個の乾電池に豆電球を1個つないだときと比較して、乾電池はそのままで、同じ豆電球を2個直列につないだら、乾電池の持ち(寿命)は、短くなるのか、変わらないのか、長くなるのか」についてです。

 

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まずは、結論から。

電池の持ち(寿命)は長くなります。

 

単純に考えると、豆電球1個をつけるより、2個の豆電球をつける方が電力を使いそうな気がするので、電池の持ちは短くなっても良い気もします。キョロキョロ

 

実際には、豆電球が2個(直列)に増えると、寿命が長くなるんですね!

 

なぜでしょうか??

 

豆電球を2個直列につなぐと、それぞれの豆電球の明るさは、豆電球1個の場合比較して暗くなります。

 

どれくらい暗くなるのでしょうか??

 

これも、結論から書くと、それぞれの豆電球の明るさは、1/4になるのです。

 

なので、2個の豆電球が、それぞれ1/4の明るさになり、

2(個)×1/4=1/2

ということで、2個を合計しても、元の1個の豆電球の1/2の明るさです。

 

1/2の明るさとなっているので、理論的には、電池の寿命は2倍になります。

 

_______流れ星

 

小学生の理科、けっこう難しいですね。ショボーン

 

なお、参考までに、豆電球2個を直列につないだ場合、それぞれの豆電球の明るさが、元の1/4になる理由は以下の通りです。

 

_______💡

 

・明るさは、「電力」=電流×電圧に相当します。

 

・そして、直列の豆電球2個で乾電池1個分の電圧なので、豆電球1個分の電圧は、乾電池1/2分です。また、豆電球が直列に2個になると、抵抗が2倍になるので、電流は1/2になります。

 

・つまり、豆電球1個で見ると、電圧と電流が、それぞれ1/2になるので、電力=明るさは1/4になります。

 

_______💡

 

このように、中学で習う範囲のことを使わないで、明るさや電池の持ち(寿命)を比較するので、小学生の電流が難しくなるのだと思います。

 

とはいっても、中学入試の範囲に入っているので、頑張るしかないですね!

 

もちろん、「どちらが明るいか」とか「どちらが電池の寿命が長いか」といった問題は出ますが、「どちらが何倍明るいか」とか「どちらが電池の寿命が何倍長いか」といった問題は、中学入試では出ません。ニコニコ

 

よろしければ、以下の記事も参照下さい。

goodweatherx.hatenablog.com

 

今回は、ここまでです。