一般小学生
まとめ
- 電流を流すことでフィラメントが高温になり、光を放つ小型の電球。
- 電気エネルギーを光エネルギーに変換する装置であり、回路内では抵抗器としての役割を持つ。
- 流れる電流の強さに比例して明るさが変化し、定格以上の電圧では断線する特性がある。
解説
豆電球の心臓部は、タングステンなどの高融点金属で作られたフィラメントです。ここに電流が流れると、電気抵抗によって激しい熱が発生し、約2000℃以上の高温に達することで可視光を放射します。この現象は白熱現象と呼ばれ、消費される電力(電圧×電流)が大きいほど、放出される光エネルギーも強くなります。
回路における特性として、豆電球を直列に接続すると回路全体の合成抵抗が増大するため、流れる電流は減少します。一方、乾電池を直列にして電圧を上げれば、オームの法則に従って電流値が増え、豆電球はより明るく輝きます。ただし、フィラメントには耐えられる電圧の限界(定格電圧)があり、これを超えるとフィラメントが焼き切れる「断線」が起こるため注意が必要です。
小学生のみなさんへ
豆電球は、電気を流すと光る小さな電球です。中にある細い線に電気が流れて、とても熱くなることで光りはじめます。電池のつなぎ方によって、明るさや電池の持ち時間が変わるのが特徴です。
電池をたてにつなぐ「直列つなぎ」にすると、豆電球はとても明るくなりますが、電池は早くなくなってしまいます。逆に、横にならべてつなぐ「並列つなぎ」にすると、明るさは変わりませんが、電池を長持ちさせることができます。
回路の中にスイッチを作って電気の通り道を変えたり、方位磁針を使って電気が流れる向きを調べたりする実験でもよく使われます。電気が流れると、そのまわりには磁石のような力が生まれる不思議な性質があるのです。
ルラスタコラム
エジソンが電球を発明したとき、光る部分の素材として日本の京都にある「竹」が使われていた時期がありました。竹を蒸して炭にしたものが、当時の電球にはぴったりだったそうです。
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