電池のつなぎ方と同じように、電球のつなぎ方にも「直列つなぎと並列つなぎ」があります。
電球を直列つなぎにすると、電球が1個の時より暗くなります。電球を並列つなぎすると、電球が1個の時と明るさが変わりません。
この記事では、電球の直列つなぎと並列つなぎの方法と、なぜ電球の明るさが変わるのかについて説明します。
電球の直列つなぎと並列つなぎ
電球の直列つなぎ
図のように、電球の端子をつなぐ方法が「直列つなぎ」で、端子ABに電池をつなぎます。
電球の並列つなぎ
図のように、電球の端子をつなぐ方法が「並列つなぎ」で、端子ABに電池をつなぎます。
電球の直列つなぎと並列つなぎどっちが明るい
電球の直列つなぎと並列つなぎの明るさを比較すると、電源が同じならば並列つなぎの方が直列つなぎより明るくなります。
並列接続の方が明るく光るのは、オームの法則と関係があります。
電球は抵抗と考えられるので、直列つなぎは抵抗が2倍になります。抵抗は電気を流れにくくするものです。そのため、電気の流れが少なくなり、電球が暗くなります。
一方で、電球の並列つなぎの抵抗は、直列つなぎのように増えることはありませんので、電球が1個の時と同じ明るさで光ります。
同じ電池に電球をつないだ時は、電球の直列つなぎより並列つなぎの方が明るくなります。
少し電気的なお話し
電気回路の法則に、「オームの法則」があります。
オームの法則は、電流、電圧、抵抗の間に、次のような関係があります。
電流＝電圧÷抵抗 の関係がある。
電球の明るさは電流で決まる
- 電球の明るさは、流れる電流で決まります。
- 流れる電流が多くなると、明るくなり、少なくなると暗くなります。
電球1個の時の電流
電池の電圧を「1.5ボルト」、抵抗を「1オーム」とすると、オームの法則から電流は「1.5アンペア」になります。
電流＝電圧÷抵抗なので、電流＝1.5ボルト÷1オーム＝1.5アンペア。
電球2個の直列つなぎ時の電流
電池の電圧は「1.5ボルト」、抵抗が2倍になるので「2オーム」、オームの法則から電流は「0.75アンペア」になります。
電流＝電圧÷抵抗なので、電流＝1.5ボルト÷2オーム＝0.75アンペア。
電球が1個の時より暗くなる
電球2個の並列つなぎ時の電流
並列の電球を電球ごとに考えると、電圧は「1.5ボルト」で、抵抗は「1オーム」なので、1個の電球に流れる電流は、「1.5アンペア」になります。
それぞれの電球に「1.5アンペア」流れますので、全体では「3アンペア」流れます。
電球1個ずつを考えると、電球が1個の時と同じ明るさになる。個々の電球が光るので、全体では明るくなります。
まとめ
電球のつなぎ方には、直列つなぎと並列つなぎの2つがあります。
同じ電池に電球をつないだ場合、電球の直列つなぎは、電球の並列つなぎより暗くなります。その理由は、電球を直列つなぎしたことで抵抗が増えたため、並列つなぎの時より電流が流れにくくなったためです。
以上で「【電球のつなぎ方】直列つなぎと並列つなぎはどっちが明るい？」の説明を終わります。