手回し発電機で，2個の豆電球が直列より並列の方が暗いのはなぜ。

質問

子どもの夏休みの工作で手回し発電機を作りました。
水道用エスロンパイプ（直径約8cm）に，ポリウレタン銅線 0.5mmを約1000回巻き，エスロンパイプの中で鳥よけ用のドーナツ型の磁石が回るようにして作りました。
さて，豆電球をつないで点けたところ，思いもしない結果となりました。というのは，
直列で豆電球2個をつないだときより，並列で豆電球を2個つないだときの方が暗いのです。
暗いというより，同じぐらいの回転数では直列2個の方はよく光るのに，並列2個の方はほとんど光りません。
回転数を上げるとかろうじて光り出します。
電池を使った直列，並列の回路とは逆の現象が起こっており，不思議でなりません。
なぜこのような現象がおきるのでしょうか。教えてください。

回答No.3

ruto

豆球の明るさが一番明るくなるのは発電機の出力が一定なら、豆球の抵抗値と発電機の内部抵抗が等しいときに一番明るくなります。
　例えば豆球１個の抵抗を３５Ω、発電機の抵抗７０Ω、電圧を６Vと仮定すると直列では豆球の消費電力Rsは
Ps＝（６／１４０）^2×７０＝０.１２８５W
発電機内部の消費電力：Pg＝０．１２８５W
並列では
Pp＝（６／８７．５）^2×１７.５＝０.０８３４W
並列に比べて直列の方が３５％も豆球の消費電力が少なくなくなります。
発電機内部の消費電力：Pg＝０.３２９１　W
当然並列の方が、発電機は重くなると思います。

回答No.2

mermaid2004

この発電機はポリウレタン銅線 0.5mmを約1000回巻きで巻き数が多いために豆球の必要電圧に比べ電圧が高いが、内部抵抗が大きい為に抵抗の低い負荷を繋ぐと電圧がドロップします。
自動車や自転車で平地を走る場合にギアーが高速側ではスピードが出ますが、坂道では低速側の方が力がありスピードが出ます、これと同じ原理です。

例えばポリウレタン銅線 0.8mmを約400回巻きでに変えればどうか、電圧が低くなり、内部抵抗が低下し、並列の方が明るく成ると思います

色々と変え、試行錯誤で一番明るくなる所を求めてみれば勉強になりますね、

回答No.1

ymmasayan

発電機が弱いためです。
１０Ｖ、電源抵抗１０オームの発電機とします。
５Ωの付加を直列につなぐと１０Ｖで２０Ω電流はO.5Aです。
一方並列につなぐと１０Ｖで１２，５Ωで電流はO.8Aです。
並列の１個当たりは０．４Ａですから当然暗くなりますね。

コロンブスの卵見たいですね。