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電流と光度
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- soramist
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>豆電球に流れる電流が単純に半減した場合、豆電球の光度も比例して半減しますか？その逆に電流が２倍になりますか？ 意味の通らない質問文ですね。 前半は「電流」でなくて「電圧」でしょうか？ （電流1/2と2倍が矛盾しています） 電球にかかる電圧E(V)と電流I(A)の関係は、 I=kE^0.6 (kは比例定数） となります。 大雑把には、「電流は電圧の平方根に比例する」と考えてもよいかと思います。 つまり、「電圧が半分になっても、電流は約0.7掛け」です。 （ご質問の電流1/2であれば、そのときの電圧は定格の31.5%になっているはずです） 以下、電圧が1/2になったときの消費電力を計算してみます。 （どうしても電流1/2の場合を知りたかったら再質問してください。ただし、上式にあてはめれば答えは出ます） 計算例 定格12V,0.5A(6W)の電球 定格時の特性より k=0.5/12^0.6=0.1126 電圧1/2時 I=0.1126x6^0.6=0.33A 消費電力 6Vx0.33A=1.98W 定格時の33%です。 （オームの法則を適用した場合のように、1/4にはならない点に注意） 電球の消費電力は放射熱エネルギーとバランスしていると考えられます。 （バランスしていなければ、無限に温度は上昇し遂には断線する） 放射エネルギーを説明するものに、ステファン・ボルツマンの法則があります。 http://www-lab.ee.uec.ac.jp/text/StefanBoltzmanLaw/ つまり、電圧が1/2になれば、消費電力が33%になり、放射エネルギーも33%になり、大雑把にいって明るさも33%になると考えられます。 ここで注意しなければならないのは、実際には温度が下がることによって、エネルギースペクトルが長波長の方へ移行することです。 短波長の可視光線のエネルギーが減って、赤外領域のスペクトルが増えてきます。 電圧を下げると、ぼんやりした色になるのはこのためです。 目で見た感じでは33%以下の明るさ（暗さ？）に見えるでしょう。 似たような質問が最近数件ありました。 参考にしてください。 http://okwave.jp/qa2634144.html http://okwave.jp/qa2613393.html
- foobar
- ベストアンサー率44% (1423/3185)
#2さん回答にある電球のフィラメント抵抗変化の影響以外に、 フィラメント温度変化による色合い変化の影響も有ります。 人の目は同じパワーの光でも色合いによって感じる明るさが違います。 光度はその感じ方の補正をしていますので、フィラメントの温度が変わって色合いが変わると同じパワーの光でも光度は変わります。 （電流が減るとフィラメントの温度が下がって、より赤っぽい光になり、電力の低下以上に光度（見た目の明るさ）は低下します）
- rabbit_cat
- ベストアンサー率40% (829/2062)
電球が理想的な抵抗とすれば、電流が半分になると、電圧も半分になるので、消費エネルギー（≒明るさ）は1/4になります。 実際には、豆電球の抵抗は非線形なので、1/4よりもさらに暗くなるでしょう。
- oo14
- ベストアンサー率22% (1770/7943)
電球の種類によって、各種実験データがあるようです。 電気工学便覧のような辞書的な書物には必ず載っています。 軽くググッでみましたが、常識的すぎるのか、 あまり適当なものがありませんでした。 家庭用の電球ではこんなＵＲＬがありました。
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