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質問No.5208050
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直列と並列ではどちらが消費電力が少なくなりますか
豆電球2個を同じ電圧で同じ明るさで光らせる場合
直列と並列ではどちらが消費電力が少なくなりますでしょうか?
その理由も御願いします。
投稿日時 - 2009-08-15 00:29:08

質問者が選んだベストアンサー

回答No.7
電源電圧を考えないと

電球を同じ電圧同じ明るさは電球の性能がまったく同じと考えると
電流も同じと言う結果になります。
そうすると
豆電球を直列・並列接続した場合に電源電圧を変えることになります。
(直列では2倍の電圧を加えます)
普通の設問では電源が一定が普通なのでしょうが、ここが違いますね。
投稿日時 - 2009-08-15 01:38:31
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お礼
回答有難う御座います。
同じ明るさにするにはやっぱり同じ電力が必要ですね。
投稿日時 - 2009-08-15 23:13:32

ベストアンサー以外の回答 (11)

回答No.12
同じ明るさを設定した時点で答えが決まってしまいますね。
明るさ=豆球明るさ+豆球明るさ
明るさ=豆球明るさX2

豆球の明るさを出す時点で電圧および電流が決まってしまいますから
ひとつの豆球の消費電力=電圧X電流ですべて同じ消費電力ですよね。

ただ実際に直列の場合に注意すべきことは電圧が1/2になって印加されるかですね。
抵抗が微妙に違えばその抵抗値に対して分圧されますから、また、点灯前の抵抗と点灯後の抵抗が違います。

家庭内でたとえると単相3線式の場合の一般的ではありませんがヒューズで過電流保護してある場合は、中性線には銅バーを入れ切れないようにします。100V器具に100V器具直列接続で200Vを加えない為です。
電気やでも制御回路など作る場合電気なので切断しなくてはいけないと思って、中性線が浮いて瞬間の200V事を考えないミスをすることがあります。
投稿日時 - 2009-08-15 13:10:51
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回答No.11
こんにちは

もう回答は出尽くしていると思いますが、
>同じ明るさで光らせる場合よくわかっていないのですが豆電球が直列だと
>電流が半分になり消費電力が少なくて済むのでしょうか?
豆電球を直列につないだ場合には確かに電流は半分になりますが、明るさも減ってしまいます。豆電球が同じならば、同じ明るさを得るためには電源電圧を上げて電流を増やす必要があります。そうすると、同じ明るさを得るための消費電力は直列でも並列でも変わらなくなります。

同じ消費電力でより明るく、または同じ明るさをより少ない消費電力で、というのでしたら電球の方に工夫が必要になります。
以下のサイトが参考になるかと思います。
http://home.att.ne.jp/wave/shida/lightbulb.html


なお、電池の方は直列につなぐと電圧アップ、並列につなぐと内部抵抗による電圧降下のダウンによって、省電力につながります。
投稿日時 - 2009-08-15 09:23:44
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お礼
電流が半分になれば電圧を上げないとだめですね。
投稿日時 - 2009-08-15 23:46:35
回答No.10
#9 です。
消費電力をRと I で表わしましたが、直列と並列で I の値が同じかどうかが、ちょっと見づらいですね。
うつろい易い I を捨て、直列と並列で同じ値だと判り易いVとRで表わすと、どちらも
P=2V^2/R
となり、結論は変わりません。
投稿日時 - 2009-08-15 09:12:44
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回答No.9
質問者さんの意図は下図のものでしょう。
これなら確かに、各豆電球に同じ電圧が掛かり、各電球が同じ明るさになり、電流は直列の方が並列の半分で済んでいます。

ところが、直列の電流は、I=2V/(2R)=V/R、電力は、P=2V・I=2R・I^2
並列のうち一方の電流は、I=V/R、電力は、P=R・I^2・、これが2つあるから、両方ではP=2R・I^2

結局直列でも全然得にならず、同じ消費電力になってしまいました。
(これで電力が半分になったら、確実に省エネ大賞が貰えたでしょうが、残念でした。)
投稿日時 - 2009-08-15 05:37:13
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お礼
同じ明るさで回路で省エネはむりですね。
有難う御座いました。
投稿日時 - 2009-08-15 23:32:07
回答No.8
ttp://www.jeea.or.jp/course/contents/09105/
電源電圧特性
電球は明るさを考えると非常に難しくなります。

点灯していない状態のフィラメント抵抗と
点灯時の電圧電流による計算値では抵抗が違うからです。

ttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%99%BD%E7%86%B1%E9%9B%BB%E7%90%83
白熱電球 ラッシュカレント(突入電流)
投稿日時 - 2009-08-15 02:11:20
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