適切な抵抗（抵抗値）の選び方

質問

電池と抵抗と豆電球を繋いで、簡単な実験をしようと思っています。
このとき、どのくらいの抵抗値の抵抗を選定するのが適切なのでしょうか？
抵抗の抵抗値を決めるにあたってのポイントを教えて下さい。

基本的なことですみませんが、よろしくお願いします。

回答No.2

EleMech · ベストアンサー

電気は、電源から負荷を通って電源へ戻ってきます。
つまり、負荷で全てを消費する回路が適正であり、
　電源電圧　＝　負荷電圧
となります。
負荷電圧は定格電圧が適正である為、ここでは豆電球の定格電圧とします。

豆電球には、幾つか規格があるようですが、
　1.5V - 0.3A
　2.5V - 0.5A
　3.8V - 0.5A
が一般的のようです。
これは、定格電圧１.５Ｖ掛けた時に、定格電流０.３Ａが流れるという意味です。
その為、１.５Ｖの豆電球であれば乾電池も１.５Ｖなので、全てを適正に消費されるため、抵抗は必要ありません。
それ以外について説明いたします。

まず重要なのは、豆電球の定格電圧です。
２.５Ｖ－０.５Ａのものを使用したとすると、乾電池は２本で３Ｖが最低電圧になります。
ここから、
　3 - 2.5 = 0.5 (V)
の電圧の差があるので、これを追加抵抗で消費してあげる必要があります。
電流は、豆電球の定格電流が流れる事を前提にしてあるので、追加抵抗は、
　E = I ・ R
より、
　R = E / I
　　= 0.5 / 0.5
　　= 1 (Ω)
と成ります。

その他のものを使用したとき、乾電池を増やした時も、同様です。

お礼

凄くわかりやすい説明をありがとうございます。「負荷で全てを消費する回路が適正」ということですね！ありがとうございました。

回答No.3

tetsumyi

どんな実験をしようとしているのかわからなければ、適切な抵抗は決めることができません。
豆電球は光っている時と少しの電流しか流れていない時では抵抗値が大きく違います。
豆電球の明るさを変えようとしているのか、豆電球がどこで焼け切れるのか調べるのか、豆電球の抵抗を調べようとしているのか？

補足

質問の仕方が悪く申し訳ありません。回路の故障などを伴わない必要最低限の抵抗値ということでした。

回答No.1

アウストラロ ピテクス（@ngkdddjkk）

豆電球の定格電圧Vと定格電流I、電源電圧Eとする。

直列に挿入した抵抗の抵抗値をRとすると、(E-V)/R=I→R=(E-V)/Iとなる様に選べば良い。実際には、少し低い抵抗にした方がいいかも。

お礼

ご回答有難うございます。参考になりました！