そらまめ回答ポイントなし

電気に詳しい方に質問があります．

家電製品の仕様には何[W]とか書いてあります．このワット数が高いほど毎秒の電力消費が大きいことになります．家庭用電源は実行値100[V]の定電圧源ですよね．ジュールの法則よりW（電力） = 100× I（電流）でワット数が大きい家電ほど大きな電流が流れる（抵抗が小さい）ということになります．しかしこれは，自分の直観と少し違います．消費電力の大きい，例えばドライヤーや電気ストーブなどは抵抗が大きいからこそ熱を出せるのではないでしょうか・・．消費電力の大きいドライヤーよりも消費電力の小さい豆電球の方が抵抗が大きいなんてことあるのですか？？　　定電圧源という概念に対する理解が甘いことによる疑問だと思うのですが，お詳しい方にご教授頂きたく思います．

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ベストアンサー

JULY2015/08/04 16:34:44
電気が流れる時の熱量はジュールの法則で分かります。
ジュールの法則 - Wikipedia
I²Rt なので、発生する熱量は電流量の二乗に比例します。

仮に電圧が 100V 一定で、10 Ωと 100 Ωの場合を考えると、流れる電流量は、
- 10Ωの抵抗の場合 ... 100 V / 10 Ω = 10 A
- 100Ωの抵抗の場合 ... 100 V / 100 Ω = 1 A
になります。

よって、１秒当たりの熱量は
- 10Ωの抵抗の場合 ... (10 A)² × 10 Ω = 1,000 W
- 100Ωの抵抗の場合 ... (1 A)² × 100 Ω = 100 W
となります。

もし、電流値が変わらなければ、抵抗値の高い方が発熱量が大きくなりますが、通常は電圧の方が固定なので、より電流量の大きくなる抵抗値が小さい方が発生する熱量が大きくなります。

で、豆電球の話ですが、実際の電球はかける電圧が高くなると抵抗値が大きくなるので、単純計算はできませんが、仮に、抵抗値がドライヤーなんかより低くて変化しなければ、大きな熱量を発する事にはなります。

ただ、抵抗値が小さければ、それだけ電流量が増し、発熱は電流量の二乗で大きくなるので、豆電球のフィラメントだとあっという間に焼き切れてしまうでしょう。
スター
- 1件のコメントを見る
- そらまめ 2015/08/04 18:06:08
  
  なるほど，抵抗が小さい方が消費電力が大きいというのは事実であることがよくわかりました．すっきりしました．
  
  スター