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【中二物理】キルヒホッフの第二法則についての質問です。よく分からない所があるので教えてください!

キルヒホッフの第二法則を要約すると以下の文になると思います。
「各閉回路を一回転すると、電位の変化は0となる」

しかし、電源の電圧が合計電圧降下量より大きい場合(またはその逆)はそうではありません。例えば、電池が5Vの電圧を出し、電球1が2V、電球2が1V、電圧を降下させるとき、一回転しても2V余ってしまい、0にはなりません。

上記のような反例があって、この法則に納得できません。電源が結果的に0Vになるように調整しているようにみえる形になっているのかとも思いますが、推測の域を出ないです。なぜこの反例は否定されるのか教えてください。

回答

✨ ベストアンサー ✨

実際には電球に書いてある電圧が電球そのものにかかっているわけではありません。
考えてみてほしいのは、電球の光です。
電池の電圧が高いほど強く光っていませんでしたか?
電球にかかる電圧は電池の電圧にしか依存しません。
電球を直列にすれば、直列になっている電球が光る部分の合成抵抗によって決められます。
結局電球の光とは、抵抗にかかる電圧(そもそも電圧とは電気的エネルギーのこと)が光のエネルギーに変わることで見えています。
他にも電球は熱くなるので、あまり触らないほうが良いのですが、これは光エネルギーだけでなく熱エネルギーにもなっているからです。

では電球に書いてある電圧がなんなのかというと、
電球に書いてある電圧くらいをかけたほうが、電球の光る部分が長持ちしますよ
ということです。
それ以上の電圧をかけると、電球を作ったメーカー様の想定よりも早く寿命を迎えるということですね。
ただし、耐電圧というものがありまして、高すぎる電圧をかけると爆発する危険性もあるそうです。
あとは一気に強い光になるので目にも良くないですね。
一瞬光ったらすぐ光るところが電圧が強すぎて切れますが。

ご参考になさってください。

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