直列電池：起電力は加算される

1 · 予測

2つの6 V電池を同じ向きに直列接続して単一抵抗を駆動します。回路は6 V電源1つのように振る舞うか、より大きな合成電源のように振る舞うでしょうか？

• 起電力が加わり、12 V電源1つのように振る舞います。
• 平均の6 Vとして振る舞います。
• 電池が打ち消し合い、電流は流れません。

2 · 準備

1. series-batteries プリセットを開いて Reset を押します。b1 = 6 V、R1 = 100 Ω は固定です。
2. R1 の電流読み出しを有効にします。
3. 各試行で b2 の起電力を設定し、回路電流を記録します。

3 · データ収集

3回の試行について電流 I（縦軸）を合成起電力（横軸）に対してプロットします。

4 · 分析

1. b1 = 6 V を用いて合成起電力 = b1 + b2 を計算し、R1 = 100 Ω から I = EMF_total/R1 を求めます。表と比較します。
2. 正端子から負端子へ同じ向きに配線した2つの電池が、直列抵抗と同様に起電力を加える理由を説明します。

5 · 発展

1. b2 を逆向きにすると起電力は加算でなく減算され、合成起電力 = b1 − b2 です。直列対の一方を逆にすると互いに逆らう理由を説明します。
2. 単三電池2本（各1.5 V）を直列に使う懐中電灯は3 Vで点灯します。この関係から、3本目を直列に加えると電球が早く切れる理由を説明します。

この実験の物理

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