理科の授業で直列と並列つなぎが出てきた。豆電球の光の強さや乾電池が長持ちするのはどっち

中学の理科の授業で出てくるのが、豆電球を直列つなぎにした時と並列つなぎにした時に、どちらの光が強いかや、乾電池が長持ちするかです。

 

受験にも出てきますから、きちんと覚えたいですよね。

 

最近はテレビのクイズ番組にも理科の問題がよく出題されますから、仕組みについて再確認したいという人もいるでしょう。

 

実は、豆電球は回路に1個をつないだ時と2個以上つないだときでは、光の強さや乾電池の長持ち具合は異なります。

 

少しややこしいため注意しましょう。

豆電球が一個のときは直列よりも並列つなぎのほうが長持ち

結論をいうと、豆電球を1個、乾電池を1個を回路につないだ時に、光が強くなるのは直列つなぎのほうです。

 

乾電池の寿命は並列つなぎのほうが長くなります。

 

直列つなぎは電流の消費が激しくなるためです。

 

そもそも直列つなぎとは何かというと、プラス極→豆電球→マイナス極までの電流の流れ(電気の通り道)が1つの回路のことです。

 

電流回路のどの場所でも同じ強さの電流が流れているため、乾電池の消費具合が激しくなります。

 

一方、並列つなぎとは、電流の流れがプラス極→回路→豆電球→マイナス極のように、途中に並行にもう1つの回路をつないだ状態のことです。

 

電流の流れが途中で枝分かれしているため、電流の強さは場所によって異なります。

 

光りの強さや乾電池の寿命の長持ち具合は、直列つなぎよりも弱く、そのため長持ちします。

豆電球が2個のときは直列のほうが並列つなぎよりも長持ち

豆電球が1つのときの光は直列つなぎの方が強く、乾電池は並列つなぎのほうが長持ちしました。

 

では2つや3つに増やした場合の光の強さは、どうなるのでしょうか。

 

実は、今度は逆に並列つなぎのほうが光は強くなります。

 

乾電池のほうも1つの時とは反対に、直列つなぎのほうが長持ちします。

 

直列つなぎは豆電球を2つや3つに増やすと、電流は反対に二分の一、三分の一と段々減っていきます。

 

なぜなのかというと直列つなぎの場合は、豆電球が増えると光の流れを邪魔することになるからです。

 

光は弱くなりますが回路を流れる電流の量が減るため、乾電池の消費量も減り長持ちします。

 

並列つなぎの場合は、豆電球を2つや3つ増やしても、1つの場合と同じ光の強さになります。

 

枝分かれした回路の数も増えるため電流がそれぞれ分散したからです。

 

しかし、乾電池の消費は2倍、3倍と激しくなります。

豆電球が1個のときは並列つなぎが長持ち。2個だと直列つなぎ

豆電球が1個のときは並列つなぎが乾電池は長持ちして、2個以上だと直列つなぎのほうが乾電池は長持ちします。

 

1個と2個では光の強さも変わってくることも合わせて覚えておきましょう。