物理の電気についての問題がわかななくて困ってます。

質問

１００Ｖ用５０Ｗの電球と１００Ｖ用１００Ｗの電球を，直列につないで１５０Ｖの電圧をかけた。

(1)この時流れる電流は何Ａか。(2)電球の明るさは，どちらが明るいか。式を書き説明しなさい。

回答No.2

noname#160321 · ベストアンサー

これは電磁気学が一切分からない私でも答えられそうです。
100Vで50Wの電球はＥi(1)=50、Ｅ=100なのでi(1)=1/2 (A)、Ｅ=i(1)R(1)でE=100、からＲ(１)=200 (Ω)。
同様に、100Ｖで100Ｗの電球はＥi(2)=100、でi(2)= 1 (A)、Ｅ＝i(2)Ｒ(2)でＲ(2)=100 (Ω)
(１)全抵抗は、直列なのでＲ(1)＋Ｒ(2)＝300 (Ω)で、
Ｅ=150 (V)、だからＥ=ｉ(3)Ｒから 150=300×i(3)、 i(3)=1/2 (Ａ)
(２)明るさは発熱量=消費エネルギー量(Ｗ)なのでi^2R
50Wの電球では W(50)＝(1/2)^2×200=50 (W)
100WではW(100)=(1/2)^2×100=25 (W)
５０Ｗの方が明るい。

お礼

ご解答ありがとうございました。

回答No.3

sinisorsa

この問題そのものには不確定要素があります。
電球の抵抗は温度でものすごく変わるという事実を考えて
いないようにみえます。
電球の場合、タングステンが使われています。タングステンでは、
常温の抵抗と白熱時（１９５０Ｋ程度）の抵抗は
10倍も違います。温度係数が大きいのです。
電圧と電力から５０Ｗの電球には、０．５Ａの電流を流したときに
白熱し、そのときの抵抗値が求まりますが、電流が変わると、
温度が変わり、抵抗値も変わります。電流が増えれば、抵抗も増え
電流が減れば、抵抗も減ります。１００Ｗの電球の場合も同じです。
問題に次のような但し書きが必要と思います。現実とは合いませんが。
「ただし、電球の抵抗は、流れる電流に依らないと仮定する。」
このただし書きをつけて解答したらよいでしょう。
この前提でなら、すでに解答が出ていますね。

お礼

すいません。ほとんどこの科目自体理解していませんので、よくわかりません。

ご指摘・参考意見ありがとうございます。

回答No.1

fujiyama32

考えるヒントです。
１００Ｖ用５０Ｗの電球………何Ωになりますか？
１００Ｖ用１００Ｗの電球……何Ωになりますか？

直列につないで…………………直列接続したら合計何Ωになりますか？

この合成抵抗に１５０Ｖの電圧をかけたら
……………………………………何Ａ流れますか？

５０Ｗの電球(何Ω)に、この電流が流れます。
……………………………………この抵抗分(何Ω)の消費電力はいくらになりますか？

１００Ｗの電球(何Ω)に、この電流が流れます。
……………………………………この抵抗分(何Ω)の消費電力はいくらになりますか？

電球の明るさと消費電力の大きさの関係はどのように考えますか？

お礼

考えるヒントありがとございました。