理科の問題です

豆電球に電池をつないだ場合、流れる電流は、前と後ろでは異なる数値になるだろうか?それとも変わらないだろうか?
中2の問題です。

回答の条件
  • 1人5回まで
  • 13歳以上
  • 登録:2019/01/19 19:12:13
  • 終了:2019/01/26 19:15:05

回答(2件)

id:smithy250 No.1

smithy250回答回数45ベストアンサー獲得回数112019/01/20 07:52:12

電流とは電子の流れです。電子がフィラメントを通れば光になるし、電熱線を通れば熱になるし、モーターを通れば地場と力になります。
おそらく中学2年の問題なら、出入りの数は同じと答えていいでしょう。電流が途中で消えるとしたら、電子が消えているということで、それは保存則に反していると言っていいと思います。

ですが、より厳密にいうなら、電流とは単位時間に単位体積を通過する電子の数です。フィラメントを通り光を作ることにエネルギーを失った電子の運動量、つまり質量と速度の積は減少するはずです。速度が小さくなれば単位時間あたりの通過電子数は減りますから、電流は入り口と出口で違う値のハズです。
ですが、電圧が印加されていることでその減少と同じだけの力を常に電子は受けているはずなので、やはり電流は一定とも言えます。
逆に電圧が常に減少し続けるような状況、電池を使用した単純な回路においては、上記から電流は厳密には一定でないと言えるかもしれません。ただし電子の速度は亜光速ですから、減少した電子の速度の小ささを考えると相対性理論まで話が行きそうです。

結論 一定でたぶんいい

id:smithy250

亜光速と言ったな、あれは嘘だ。

違いました。電流という仮想の電荷の流れを考えた場合、亜光速となりますが、ひとつひとつの電子の速度はウサイン・ボルトより十分遅いようです。
となれば、電池のような電圧が減り続ける単純な回路なら電流は前後で一定でないと言えると思いますし、交流回路のような瞬時電圧が変動する回路でも同様のことが言えます。

ですが、中二の範囲ならやっぱり一定でいいです。

2019/01/20 08:00:36
id:chirasinouramemo No.2

chirasinouramemo回答回数15ベストアンサー獲得回数12019/01/21 08:46:52

「後ろ」と「後」では意味が違うからな。

+極 前 電球 後ろ -極 電流を計測する場所 
電球をつける前とつけた後での電池の電圧・流れる電流の変化 という時間的な前後

測ってみれば明らかだが、どの位置でも電流の量は同じだ。
-極から+極へ移動する電子の量が電流の大きさだ。回路の途中で量は変化しない。

  • id:sibazyun
    「前と後ろ」とは何の前と後ろですか。どうやって前か後ろを決めるのですか。

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