抵抗について

質問

いつも有難うございますｍ(＿＿)ｍ

基礎すぎることかもしれませんが・・・・

どなたか教えてください(>_<。)HelpMe!!

「
60Wの電球と100Wの電球を直列につないで電気を流すと、60Wの方が明るい。

P=(V^2)/Rの式より、60Wの方が抵抗が大きい。直列だと2つの電球に流れる電流は同じなので、P=RI^2より60Wの方が発生するジュール熱が大きくなり、明るくなる」
」

と参考書には書いてあり、後半は理解出来たのですが・・・

どうして、電圧については何も書かれていないのに
「P=(V^2)/Rの式より、60Wの方が抵抗が大きい。」
と言えるのでしょうか？

電圧は同じとして考えているのでしょうか？

違う電球なのに、電圧は同じ？？

すみません、どなたか教えてください(>_<。)HelpMe!!

回答No.2

mtaka2 · ベストアンサー

どちらの電球も、家庭用電源である「100V」の電圧で使うことを前提に設計された製品ですから、
「60Wの電球」とは「100Vの電源に繋いだときに60Wを消費する電球」という意味だし、
「100Wの電球」とは「100Vの電源に繋いだときに100Wを消費する電球」という意味です。
つまり、数値を挙げて計算するなら、P=(V^2)/Rから、60Wの電球は約170Ω、100Wの電球は約100Ωの抵抗であることがわかる、ということです。
これは、それぞれの電球の抵抗値はいくらになるのかを計算するための話で、それぞれを定格で使用する場合での計算であり、まだ直列つなぎについての話は出てきてません。

(厳密には、こういった数字はちょっと嘘で、「100Wの電球を約100Ωの抵抗と見る」ことはできません。電球のフィラメントなどは「温度が高いほど抵抗が大きくなる」ので、「100Wの電球」はあくまで「100Vを掛けたときに100Ωになる」のであり、直列つなぎで100Vより低い電圧がかかっている時は、100Ωより高い抵抗になります)

問題のキモは、「ワット数が大きいほど抵抗が小さい」「直列の場合、抵抗が大きい方が電力消費が大きい」「電球の明るさは、電力消費が大きい方が明るくなる」という定性的な所なので、細かい数値的なところは省いたのでしょう。

お礼

mtaka2さん>

有難うございます！

>どちらの電球も、家庭用電源である「100V」の電圧で使うことを前提
>に設計された製品ですから、
>「60Wの電球」とは「100Vの電源に繋いだときに60Wを消費する電球」
>という意味だし、
>「100Wの電球」とは「100Vの電源に繋いだときに100Wを消費する電
>球」という意味です。

これが聞きたかったんです♪

このようなことが前提だったんですね。
なるほどなるほど、「繋いだ"時に"」という意味だったんですね。

とてもよく分かりました♪

有難うございました♪サンキュッ (v^-^v)♪

回答No.4

a987654

皆さんの解答を見ながらなるほどなーと思って感心しています。
私は当初１２Ｖ６０Ｗ（点灯時２．４オーム）と２００Ｖ１００Ｗ
（点灯時４００オーム）に２００Ｖを印加したらどうなるか、
多分１２Ｖの電球は点灯しないだろうと考えながら静観していました。

参考書に其々の定格電圧および印加電圧についての記載が無いのは
その参考書の不備だと思います（その程度の参考書でしょうか）。

単純には全ての電圧は１００Ｖおよび点灯時の抵抗を前提に記載
されていると軽く流して考えるべきでしょう。
もし、質問者さんがそれで不満ならば、回答者皆さんの回答内容を
ご自分なりに纏めご自分の意見としてその参考書の出版社に質問
（あくまで抗議ではなく、又このサイトに迷惑を掛けない形で）を
出されたら宜しいかと思います。

お礼

a987654さん>

有難うございます♪

>単純には全ての電圧は１００Ｖおよび点灯時の抵抗を前提に記載
>されていると軽く流して考えるべきでしょう。

分かりました！＾＾

細かいことにこだわらない方がいいと・・・大雑把にやってきたせいか、最近細かいところにつまずくようになったのですが、
やはり、参考書にはきちんと書いてあるべきなんですね＾＾

スッキリしました。

有難うございます♪サンキュッ (v^-^v)♪

回答No.3

burahuman

これは中学理科の問題ですね？
この問題は電球のフィラメントの抵抗値は印加電圧とは無関係、と言う有り得ない事を前提にしていますがそれはさておき。

ここで言う電球とは100V60Wと100V100wの定格であると暗黙の約束があると思います。
ですからそれぞれの抵抗値もわかっていると言う事での計算になります。

ところで#２様の
＞直列つなぎで100Vより低い電圧がかかっている時は、100Ωより高い抵抗になります

は低い抵抗値になりますのミスプリントではありませんか？

参考までに100v100wの電球の非通電時の抵抗はおよそ10オーム、定格電圧を加えた時は100オーム、何と10倍もの差があります。

お礼

burahumanさん>

有難うございます！

・・・・高校物理なんです^^;

あまりにも分からないところが多すぎて・・・

>ここで言う電球とは100V60Wと100V100wの定格であると暗黙の約束が
>あると思います。

そういうことだったんですね＾＾

スッキリしました♪

有難うございました♪サンキュッ (v^-^v)♪

回答No.1

rnakamra

同じソケットにさして使う電球であれば定格電圧は同じと見てもよいでしょう。
一般家庭向けでAC100V用以外のものはほとんど無いといってもよいとは思います。

ただ、やはりそのことは問題の前提として書いておくべきだとは思います。

お礼

rnakamraさん>

有難うございます！

このようなことを疑問に感じるのがおかしかったかも・・・と
思っていたのですが、
「問題の前提として書いておくべき」なんですね^^

スッキリしました！

有難うございました♪サンキュッ (v^-^v)♪