2個の電球の直列と並列

学習指導要領： NGSS 4, KS2, cycle 3, Sek I

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目的

電球の直列つなぎと並列つなぎを比べます。

実験装置

6 V の電圧源と同じ 6 V / 3 W の電球を使った2つの回路があります。左の回路では電球が直列に、右の回路では並列につながれています。

手順

1. 2つの回路の電球の明るさを比べます。
2. 左の回路で電球を1つ選び、削除ボタンで削除します。もう1つの電球を観察します。
3. 右の回路でも同じようにします。
4. 実験装置を元に戻すには、ラボのメニューの最初からやり直すを使うか、リンクをもう一度開きます。

予想される結果

直列では電球は暗く光ります。それぞれにかかる電圧は約 3 V です。並列では2個ともほぼ本来の明るさで光ります。それぞれにかかる電圧は 6 V ではなく約 5.4 V です。2個の電球にはほぼ 1 A の電流が流れ、電圧の一部が電圧源の内部で失われるからです。電球を1個なくすと、直列回路は切れてもう1つの電球は消えますが、並列回路ではもう1つの電球は光り続けます。

問題

1. 家庭の電球が並列につながれているのはなぜですか。
2. 3個の電球を直列につなぐと、明るさはどうなりますか。

解答

1. 並列では、それぞれの電球に電圧全体がかかり、本来の明るさで光ります。それぞれの電球を別々に点けたり消したりでき、1個が切れても、ほかの電球はそのまま使えます。
2. 3個の電球で 6 V を分け合うので、それぞれにかかる電圧は 3 V ではなく約 2 V だけになります。3個とも、2個のときよりさらに暗く光ります。