Question

鮫嶋

例題32の（4）の問題で、消費電力の求め方がイマイチ理解出来てません。
教えて下さい

(1) 電球 Aを 100Vの電原に 5.0時間接続したときの
ことまった鳥は2本の脚の間の電圧が0なので感電しない。
10. 静電気と電流
89
GP 例題32
電力と電力量
Step2 118,119
A
B
電力量を求めよ。
(2) 電球Aの抵抗を求めよ。
4000
100 V用100 W
(3) 図のように, 電球Aと抵抗Bを直列につないだと
き、抵抗Bで 10s間に発生するジュール熱を求めよ。
(4) 抵抗Bの代わりに100V用40Wの電球Cをつな
いだ。電球Aと Cはどちらが明るいか。
100 V
(SP 問題文を読み解く
「100V用100W」 →100Vに単独でつないだとき, 100Wの消費電力がある。
2] 「電力量を求めよ」 →電流I, 電圧 V, 時間 +がわかれば電力量Qは計算できる。
3「電球Aと抵抗Bを直列につないだ」→電球も抵抗の一種だから, 抵抗の直列接
chap!
1

V用 40 W の電球Cをつな
求めよ。
いだ。電球 A と Cはどちらが明るいか。
4)弘
100V
問題文を読み解く
1「100 V用100 W」
a「電力量を求めよ」→電流I, 電圧 V, 時間 tがわかれば電力量 Qは計算できる。
「電球 A と抵抗Bを直列につないだ」 →電球も抵抗の一種だから, 抵抗の直列接
「Rとする。
* 100 V に単独でつないだとき, 100 W の消費電力がある。
続と考える。
4「電球 A とCはどちらが明るいか」 →消費電力が大きいほうが明るい。
chapter
10
解答(1) 電力量 Q[J]は, 電力量の式より、
Q= 100 × 5.0×60×60 3D1.8×10°[J]
センサーD
電力=電圧×電流
Q=Pt
電力 時間(秒になおす)
別解 0.100kW×5.0h=0.501kWh
(2) 電球Aの抵抗をRA[Q]電球Aを流れる電流の強さをIA[A]と
する。電力とオームの法則より,
P= VI= RI2 -
4
R
電力量=電力×使用時間
Q= Pt = VIt
100 = 100 IA
ゆえに,IA=1.00[A]
= RI't
電力 電圧
ゆえに,Ra=100=1.0×10°[2]
A →I
V=RI
t
R
100 =1.00R。
三
B
電圧 電流
(3) 合成抵抗をR[Ω]とすると,
R=Ra+400=100+400=500[2)
の注間より、流れる電流IA]は,
1002
4002

なおす)
00KW×5.0H3D0.50kWh
(2) 電球Aの抵抗をRA[Ω]電球Aを流れる電流の強さをI(A)と
Q-Pt
力量=電力×使用時間
= VIt
P=
[00V(00 N
する。電力とオームの法則より。
Q= P=
= RI't
100 =
100IA
ゆえに,Iム=1.00[A]
レ2
t
R
電力
電圧
三
100 =1.00RA
ゆえに,RA=100=1.0×10°(Q)
電圧
(3) 合成抵抗を R[Q]とすると,
電流
V=RI
電流cの控
A →I
B
R=Ra+400=100+400=500 [2)
オームの法則より, 流れる電流【A]は,
1000
4000
電球A.
センサー E
100 =500 I
ゆえに,I=0.200[A]
2つの抵抗の電力比較
並列の場合は電圧が同じ
100 V
とすると、
電圧 合成抵抗
直列接続だから抵抗Bに0.200Aの電流が流れるので, ジュール
熱の式より, Q= 400 × (0.200)× 10 =160=1.6×10°[J]
そ Ra
P=
R
(Rに反比例)
と。
抵抗
電流
時間
Q=RI't
直列の場合は電流の強さ
が同じ
P= RI'(Rに比例)
100°
(4) 電球Cの抵抗Rc[Q]は,
-=40
R。
ゆえにRc=250[Q]
電球 A, Cの消費電力をそれぞれP、[W], Pe[W] とすると、
100
Pe=
2
V
=100×
=8.2[W)
実際の家庭では電灯は電
PA=RA
Ra+Rc
、100+250
源に対して並列に接続されて
いるので,100Wのほうが
40 W よりも明るくなる。
2
2
100
V
=20(W]
=250×
Pc=Rcl
(Ra+Rc)
100+250
PA<Pcより, 明るいのは電球Cのほうである。

Answer 1

たこ焼き

V/(Ra+Rc)で、RaとRcに流れる電流の大きさを表していることはわかりますか？

鮫嶋

それはわかります

たこ焼き

では、どこがわかりませんか？

鮫嶋

（V/Ra＋Rc）の二乗ってところと
（V/Ra＋Rc）にRa、Rcをかけているところがわかり

鮫嶋

さっきコメントしたところが分かりません

たこ焼き

消費電力P[W]は、P=IVもしくはP=RI²もしくはP=V²/Rで求まります。
　これはどれか一つを覚えていたら、オームの法則を用いて変形できますよね

で、今回は、P=RI²から求めています。

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