質問: 理科の問題です 豆電球に電池をつないだ場合、流れる電流は、前と後ろでは異なる数値になるだろうか?それとも変わらないだろうか? 中2の問題です。
回答: 電流とは電子の流れです。電子がフィラメントを通れば光になるし、電熱線を通れば熱になるし、モーターを通れば地場と力になります。 おそらく中学2年の問題なら、出入りの数は同じと答えていいでしょう。電流が途中で消えるとしたら、電子が消えているということで、それは保存則に反していると言っていいと思います。 ですが、より厳密にいうなら、電流とは単位時間に単位体積を通過する電子の数です。フィラメントを通り光を作ることにエネルギーを失った電子の運動量、つまり質量と速度の積は減少するはずです。速度が小さくなれば単位時間あたりの通過電子数は減りますから、電流は入り口と出口で違う値のハズです。 ですが、電圧が印加されていることでその減少と同じだけの力を常に電子は受けているはずなので、やはり電流は一定とも言えます。 逆に電圧が常に減少し続けるような状況、電池を使用した単純な回路においては、上記から電流は厳密には一定でないと言えるかもしれません。ただし電子の速度は亜光速ですから、減少した電子の速度の小ささを考えると相対性理論まで話が行きそうです。 結論 一定でたぶんいい