電球の直列接続：共有される電流、より暗い電球

1 · 予測

同一の二つの電球を 9 V 電池に直列接続する。同じ電池につないだ単一の電球と比べ、各直列電球はより明るいか、暗いか、それとも同じか？

• 各直列電球はより明るい。
• 各直列電球は暗くなる — 電流と電圧を分け合うためである。
• 各電球は単独の電球とまったく同じ明るさである。

2 · 準備

1. 「直列電球（bulbs-series）」プリセットを開き、リセットを押しなさい。両方の電球は等しい抵抗値から始まる。
2. 両方の電球の電流表示を有効にする。
3. 各試行について二つの電球の抵抗を同じ値に設定し、共有する電流を記録する。

3 · データ収集

3回の試行について、電流 I（縦軸）を合成抵抗 R_total（横軸）に対してプロットする。

4 · 分析

1. 1回の試行について、R_total = 2R を計算し、次に E = 9 V を用いて I = E/R_total を計算する。表と比較する。
2. この電流を、switched-lamp実験における同じ抵抗値の電球1個の場合の電流と比較しなさい。直列に電球をもう1個追加すると電流がちょうど半分になる理由、そして各電球の電力がそのため2分の1ではなく4分の1に落ちる理由（P = I²R は電流の2乗に比例するため）を説明しなさい。

5 · 発展

1. 二つの電球の抵抗が異なる場合、同じ明るさで光るか？P = I²R（両方で I は同じ、R は異なる）を使って、どちらがより明るいかを予測する。
2. この直列に接続された2つの電球のうち1つが切れた場合（フィラメントが切断され、実質的に無限大の抵抗になった場合）、もう一方の電球はどうなるか？short-a-bulb実験のスイッチの挙動と比較しなさい。

この実験の物理

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