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投稿者: 母 (ID:bxlhI9LKJk2) 投稿日時:2011年 09月 14日 18:15
どなたか教えてください。
一本の直列につないだ回路の中(1つの輪になっている状態)に二個の電池と、その二個の電池と逆向きにつないだ一個の電池がある時、その回路につながっている豆電球はつきますか?
つまり、一対の電池は+と+がつながっている状態なのです。
某中学の入試問題なのですが、塾の先生に尋ねてもわからないそうですので、こちらでお聞きさせていただきました。
答えは「通る」なのですが、塾でも学校でも、そのような考え方は習っていません。
どうぞよろしくお願いいたします。
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【2266481】 投稿者: 過去レスからですが・・ (ID:.DNA8FuySZU) 投稿日時:2011年 09月 15日 00:21
「業界人」さんのレスによると
>解決してよかったですね・・・と言いたいところですが、問題読んでなんともいえませんが
>こんな問題出すこと自体が問題な気もします。
>これって、二倍の電圧で一次電池を充電している形なので本来の意味から外れてます。
>流れる電流は一次電池が充電されている電流量だと考えるべきです。
>使い古した電池ならともかく、新品の電池にそんなに簡単に逆電流流れたら不良品です。
>(逆電流って自己放電なので、あっという間に容量がなくなります)
>内部抵抗がない空想の電池で考えれば、この場合、一個の電圧分電気が流れて電球がつく
>ということになるんでしょうけど、もし、乾電池だという設定(別の一次、二次電池でも
>同じですけど)非常識な設問だと思いますね。特に一次電池は「充電」を認めてません。
>それから二次電池(特にリチウムイオン電池)では絶対にやらないでください。
>定格の二倍の電圧充電は正直危険です。
>(保護回路付いてたら安全ですが、その代わりに電球絶対つきません)
>出題した理科の先生・・・大丈夫かなあ。(^^;
>おまけ:
>話題にのぼっている内部抵抗ですが、乾電池というものの内部抵抗はメーカーによって
>かなり違うので、セットメーカー泣かせです。
>あまりにバラバラすぎてあらゆる乾電池に対応するのは実際上不可能といわれてます。
>が、逆電圧に対する内部抵抗は各メーカーきわめて高いので(笑)流れる電流はやはり
>「充電」電流と考えるのが妥当かと思います。 -
【2266513】 投稿者: スレ主です (ID:bxlhI9LKJk2) 投稿日時:2011年 09月 15日 01:14
皆様、ご意見をありがとうございます。
先生も一週間ほど考えていらして、それでわからないと言われましたので、こちらにご存じの方がすぐいらして下さって、え?こんなに簡単なことだったの?と、意外でした。
レベルの高い問題かもしれないと思っていたのですが、皆様のご意見を読みまして、ちょっと頼りない先生なのかも、と感じました…。
高校生レベルですか…汗。
でも大変勉強になりました。
ご教示いただきました皆様、本当にありがとうございました。 -
【2266535】 投稿者: 老婆心 (ID:fvVrTrQfcQA) 投稿日時:2011年 09月 15日 02:04
解決済みではないですな。
電池の起電力を起こす構造まで考えるとそんなに簡単ではないです。
1.5+1.5-1.5 という計算でわかった、わかったというのは
分かっていない証拠。
その先生が考えこんだんでしまわれたのは、深く考えた証拠ではないですか。
【2266481】 投稿者: 過去レスからですが・・
もご参照になってもっとよく考えられることをお勧めします。 -
【2266536】 投稿者: 老婆心 (ID:fvVrTrQfcQA) 投稿日時:2011年 09月 15日 02:05
>キルヒホッフの法則で簡単に判断できることですから、少なくともその先生は
高校生の理解すべきところがわかっていないレベルですね。
よくもまあこんな知ったかぶりを。。 -
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【2266544】 投稿者: ele (ID:5/ZjmQ21iTs) 投稿日時:2011年 09月 15日 02:42
新品の乾電池と古い乾電池を同じ向きにつなぐとかえって早く無くなるとかね。
よーく考えよう。が理科ですから。ゆっくり考えてみましょう。1ヶ月くらいはいいのでは?
ちなみに、高校生でも、中学生でも、小学生にだって、きちんと教えた方が理解ができるのです。
テキストの解答解説で満足すると、質問には耐えられないかもしれません。
でも、理科の講師はこんなもんでしょう。
たまに電気に強いのいますが、それは生物がダメだったりね。
スレ主様。ネットを調べるだけでも出てきますよ。
お子さまが苦労する一部を、大人が経験してみるのも一興です。 -
【2266546】 投稿者: うーん (ID:fYrVqyUFlcA) 投稿日時:2011年 09月 15日 03:00
難問ですね。
1.5+1.5-1.5なんて単純にはいかないような気がしますね。
逆向きになっている電池に-から+に向かって電流が流れる、つまり、+から-に向かって電子が移動できるか、これは、物理の問題というよりは、高度な化学の問題?
実験してみたいですね・・・ -
【2266621】 投稿者: そもそも (ID:KPg4ni3nYvg) 投稿日時:2011年 09月 15日 08:32
そういうことをしてはいけないのではないですか。液漏れを起こしたり、最悪の場合、破裂したりするかもしれません。
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【2266631】 投稿者: そもそも (ID:KPg4ni3nYvg) 投稿日時:2011年 09月 15日 08:41
ウィキペディア「マンガン乾電池」の項より抜粋
> 3個以上の電池を直列にして使用する場合には、その中のいくつかの
> 極性(+/-)が逆の状態になっていても使用機器が動作することが
> あり、極性が逆になっている電池には通常と逆方向に電流が流れて
> 内部で異常な化学反応が進行し、破裂・液漏れを引き起こす可能性が
> あるため、特に極性に注意して正しく使うことが望まれる。
やっては危険なことを問題にしてはいけませんね。