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乾電池のサイズは異なるのに出力が同じなのはなぜ?

ユウ
ユウ

こんばんにちは、ユウです。

今回は普段の生活から疑問に思った乾電池の不思議について書いていこうと思うよ!

考える人
考える人

確かに、乾電池のサイズは違うのに大体のマンガン電池の出力は1.5Vですね。

ユウ
ユウ

今回はその謎について紹介していきたいと思います。

乾電池の謎

最近、実家の給湯器の電池が切れていたので電池の型を見て買い出しに行きました。

給湯器は単1電池で動いていたのですが、考えてみれば私は初めて単1電池に触れたのかもしれません。

あなたの生活でも普段は単3電池や単4電池を使っているかと思います。

あなたがそれ以外の電池を見る機会は、大きなものを動かしたり、白熱電球の懐中電灯を光らせる際に見るかと思います。

それでは一体、電池の形は大きさは異なるのにたいていの出力が異なるのはなぜなんでしょうか。

これは、あなたも疑問に思ったことがあるかもしれません。

マンガン電池の出力はサイズが変わっても1.5Vですが、これは最近使われているアルカリ電池も同様です。

これは、両方の電池とも同様の化学反応を使用していることから、同じ1.5という出力が得られます。

ちなみに、化学反応という点から充電式の電池はニッケル水素電池といい、根本的に違うので1.2Vと出力(起電力)が異なります。

乾電池の大きさ

豆知識程度に乾電池の大きさについても紹介していきます。

乾電池は単1、単2、…、単4、…となるにつれ、大きさが小さくなっていっています。(現在、市場では単5形まで出回っています)

この大きさは、電池工業会で紹介されています。

 

名称高さ(mm)直径(mm)国際規格(JIS)
単1形61.534.2R20
単2形50.026.2R14
単3形50.514.5R6
単4形44.510.5R03
単5形30.212.0R1

表を見てみると単2電池と単3電池の高さがほぼ同じであることがわかります。

この高さが同じなので、市場では単3電池を単2電池の代わりとして使用することができるスペーサーが使用されたりしています。

電池の真実

電圧と聞いたら電流と連想するのではないでしょうか。

では、電圧が同じでも電流はどうでしょうか。

少し中学校の電気の授業を思い出すとわかるかと思いますが、電圧が一定の場合電流は回路によって異なることがわかるかと思います。

抵抗が回路によって異なり、オームの法則(電圧=電流×抵抗)から電流が求まるからです。

これにより、電流は関係ないと考えられます。

では一体何が違うのでしょうか。

電池のサイズによってなにが変わるのかというと、誰がどう見ても大きさです。

大きさが大きいということは、内容物(化学物質)が多いということです。

先ほども少し触れたように電池は化学変化によって、電圧を発生させることができます。

同じ電圧・電流で使用した際、電池が切れるまでに時間、言い換えれば電池の寿命が変化することとなることが分かりますよね。

大きな電流を使う回路の場合は、大きい電池(長持ちする電池)を使わなければいけませんが、少ない電流の場合は小さい電池でも大丈夫だということです。

電化製品の進化

私は、実家の給湯器の電池を買い替える時に初めて単1電池を触りました。

私のように、最近の人達は単1電池のような大きな電池を見て触る機会が極端に少なくなったかと思います。

その理由として、勘のいい方は気づいたかもしれませんが、最近の電化製品の消費電力が極端に少なくなってきたのが原因です。

昔の製品ほど消費電力が大きい傾向があります。

今では技術がかなり進み、消費電力が少ない電化製品が多く出回っています。

この傾向から、単3電池などが使用される頻度が高くなっています。

将来的には単3電池でさえも見かけなくなるようになるかもしれませんね。

最後に

今回は電池の謎について紹介してきました。

あなたの家や実家に古めの電化製品(ガスコンロなど)で電池を使っているものの電池を見てもらうと、単1電池や単2電池を確認することができるかもしれません。

気になる方は、ぜひ確認してみてください。

今回はこれで以上となります。

最後まで読んでいただきありがとうございます。

ABOUT ME
ユウ
ユウ
プログラミング担当です。夜行性大学生やってます。 メンバーの中で一番プログラミングが得意で、将来はBMIという研究をしてALSの患者さんへの医療機器の開発を目標にしています。(すごそう) 無線LAN有線LANより便利。