電池2つを並列につなぐと、流れる電流は、1/2+1/2で、電池1個ぶんの電流が流れますが、電池2個を直列につないだものと、3個を直列につないだものを並列につなぐとどうなりますか?
電池2つを並列につなぐと、流れる電流は、1/2+1/2で、電池1個ぶんの電流が流れますが、電池2個を直列につないだものと、3個を直列につないだものを並列につなぐとどうなりますか? 2/2+3/2で、電池2個半の電流が流れるのでしょうか。 4年生の子供の質問です。よろしくお願いします。
ベストアンサー
小学4年生では「電流」の概念を学びますが、乾電池の並列と直列も学びますので「電圧」の概念を理解することができるはずです。 もし、お子さんが強い興味をお持ちなら、乾電池ケース、スイッチ、豆電球などと同時に1000円位で買えるテスターを買い与えて自分で実験させるのが一番良いのですが... お尋ねの内容は、かなり専門的な要素を含んだ簡単には説明できない問題ですが、順を追って説明します。 まず、電池1個で豆電球を点灯する回路で流れる電流を1とすれば、電池を2個並列に繋げば電池から流れ出る電流は1/2ずつになります。 電池2個を直列に繋げば、電圧が倍になるので豆電球に流れる電流も倍になり、それぞれの電池からは2倍の電流が流れ出ます。 電池3個を直列に繋げば電圧が3倍になるので豆電球に流れる電流も3倍になり、各電池から流れ出る電流も3倍になります。 ここまでは単純なのですが、ここからがややこしくなります。 電池2個を直列につないだもの(電圧が2倍の3.0V)と3個を直列に繋いだもの(電圧が3倍の4.5V)を並列につないでしまうと、それだけで4.5V→3.0Vに電流が大量に流れてしまいます。 新品の単1電池での実験ならば、電線が細ければ赤熱して火傷をしますが、 使い込んだ単3なら見かけ上は何も起きませんし、電圧も3.0Vと4.5Vの間に落ち着いているかも知れません。電池の内部抵抗という要素が絡んでくるからです。(実際は電池の中がややこしい状態になっていて、温度が上がったり内圧が上がって液漏れしやすくなり、最悪破裂の可能性も有ります) もはや、電流が3/2とか言っている場合では有りません。 この複雑な状態を作る前に、 電池2個直列と3個直列のマイナス同士をつなぎ、プラスとプラスの間を豆電球でつなぐぐと、電池1個の回路と同じ様に電球が点灯します。 電圧の差が1.5Vで電池1個分あるからです。 電球を飛ばして直接つなぐことは、1個の電池の⊕端子と⊖端子を直接つなぐ(ショートと言います)ことに近いことを理解し、電圧の違う電池を並列につないではいけないことを学びます。 これを言葉で説明するのは素人では無理なので、実験で体験できればと思った次第です。 ご参考まで
質問者からのお礼コメント
早速ありがとうございます。 なるほど、どの参考書にも載っていないはずですね。 電圧の違う電池を使うのは危険な理由がよくわかりました。
お礼日時:7/3 16:03