電池の直列と並列の違い(電源編)【大人になって抱く電気のギモン_7】
真夜中のカップラーメンがうますぎる
まいど！
理系大学院卒現役エンジニア
兼フィットネストレーナー
サイバーサイエンスTAMOです。
前回は抵抗に関する直列と並列についてお伝えしました。
今回は電圧の直列と並列についてお届けします。
回路でいうとこんな感じですね。
現実の世界でいうとこんな感じです。
ではまいりましょう！
4Vの電池が直列に2つ接続された場合、
合計の電圧は8Vになります。
じゃあ並列に接続された場合、どうなるか？
8V？
違います！
4Vのままなんです！！
はぁ？(*´Д｀)？？？
じゃあ2個用意する意味ねえじゃん
という声が世界中から聞こえてきましたが
ちゃんと意味あります！
スキー場をイメージするとわかりやすいかと思います。
スキー上のてっぺんに行くためにゴンドラに乗りますよね？
1つのゴンドラで100mの高さまで運んでくれるとします。
これが2つ直列に用意されていると
200mの高さまで運んでくれますよね。
この場合、単純に考えると200mから滑った場合は
100mから滑った人よりも速度が速くなります。
ではゴンドラが並列に設置されていた場合どうなるか？
100ｍの高さまでしか運んでくれませんが、
一度に2倍の人数を運ぶことができます。
仮にコースが狭すぎて1人ずつしか滑ることが出来なかった場合、
ゴンドラは普段の半分の速度で運べばよいので
ゴンドラ1個分の負担が半分になります。
電気もこれと同じ考えです。
電池を2つ直列に接続すると、
電流の勢いは2倍になりますが、
並列に接続すると、電流の勢いは増加しませんが、
電池1つに対する負担が半分になるので2倍長持ちになる
というメリットがあります。
電気を流す抵抗はそのままなので
電池をいくら並列に増やそうが流れる量は増えません。
これはスキーでいう一度に滑る人数が決まっているのと同じです。
では2つの電池の電圧が違う場合どうなるでしょう？
電池Aは4V、電池Bは3Vだった場合、
直列に接続すると合計7Vになります。
並列にすると？
答えとしては故障の原因になります。
んん？
スキー場で考えてみましょう。
100mのゴンドラと70mのゴンドラ並列に設置した場合、
70m地点で降ろされた人は残り30m自力で上がらなければいけません。
また100m運ばれた人は間違えて70mから自力でやってくるルートに滑りこんでしまう
可能性があります。そうなるとぶつかります。
これは事故につながります。
電気の世界も同じです。
4Vの電池と3Vの電池を並列に接続すると、
4Vの電池から流れてきた電気が3Vの電池に入り込んでしまって
故障の原因になります。
まあ最悪発火してしまったりします。
事故ですよね。
ということで何でもかんでも適当に接続すればよいというわけではなさそうです。
今回は以上です。
電気は基本目に見えないので、
わからなければわかりやすそうな何かに例えてみると
案外簡単にわかるかもしれません。
ではまた！