なっているため, 各抵抗値について,次のような関係が成り立つ。 コA
Xの抵抗値をr[Q]とすると, PQ間に電流は流れておらず, PとQが等電位に
PO間には電流が流れないので,回路は図の 60×10×10-3v:40×10×10V
の点Aや分かれた。
ようなものとみなすことができる。Xと40Qに流
れる電流は等しく,10mAである。同様に, AP
と PBに流れる電流は等しく, 100mAである。
A→Q→BとA-→P→Bのそれぞれにおける電圧
降下が等しいので,
(60+40)×10×10-3=R×100×10-3
電流I。
しても,点Cに流れこむ
流の総和はIA+I。
164 解答
の
10mA
10mA
指針
和と、流れ出る電流の総和は等しい。
モ
川 月
Hーセ
100mA
100mA
P
RX100×10-(V)
出る電流の総和 Icに等しい。
Iム+I-I=0
したがって,解答はQとなる。
められる。 にれる電能
R=100
したがって,解答はのとなる。.0 お
2 PをA側に少し動かしたとき, AP 間の距離が動かす前と比べて短くなる。
すなわち,AP間での電圧降下が小さくなり,Pの電位は動かす前と比べて高く
たり、Qよりも高電位となる。電流は,電位の高い側から低い側へ向かって流れ
るので、PからQに流れる。したがって, 解答は0となる。
O電流の単位がMAである
ね ことに注意して計算する。
Lo%
165 解答
問1 0 問2 ② 間3 6
指針
す
Q単純に2つの抵抗Rの直
列接続と考えることができ
る。 キ
R
せて各電流の値を求める。
解説 問1 スイッチSが開いているとき, 電池 E
の側に電流は流れないので,I,=0, I,=1,である。図
の閉回路についてキルヒホッフの第2法則の式を立て
ると,
R
A
167 解答
4=0
電球に流れる電流をI, 電球の両端にかかる
指針
電圧をVとして, 回路で成り立つIとVの関係式を
立てる。この式と与えられたI-Vグラフから,電流
と電圧の値を求める。
解説電球に流れる電流をI, 電球の両端にかかる せ
電圧をVとする。抵抗の両端にかかる電圧は 201で
あり、キルヒホッフの第2法則から, これと Vの和は、
電源の電圧50Vに等しい。 眼
E
RA
E
に
ViV)
S
E
50V|-
E,=RI,+ RI。
E,=2RI,
I=3
2R
T0.2+0.5
B
代ん
したがって,解答はQとなる。
問2 スイッチSを閉じると,電流1,が流れる。図の
2つの経路の,⑤について,キルヒホッフの第2法則
の式を立てると,
経路の:E,=RI,+ RI, …0
経路の:E,=RI+(-RI)=RI,-RI, …@
したがって, 解答は②となる。
問3 キルヒホッフの第1法則から,
1=+I,…③
問2の式の, のに与えられた数値を代入し, それぞれの電流を求めると、
式の:12=301,+301。
12=30(I,+I) +301。
式の:3=301-301,…③
式の, Sの辺々を引くと, 9=90。
したがって,解答は6となる。
○経路のでは、I,の流れに
対して逆向きになるため、
電位は上がる。
R
10.5%
のらい
電。
I。
QV=0 のときにI=2.5A,
4 x
50=207+レ
I=0 のときにV=50Vと
E
R
なる。IとVの関係式は,
この2点を通る直線となる。
ET
V
50=201+V
I=-.
+2.5
20
日の特徴
100 。
50
の
これをI-Vグラフに描き, グラフとの交点を読み取
ると,I=2.0A となる。したがって, 解答は③となる。
電圧 VIV)
168 解答
問1 4
問2 3
Am)
00
これに式③を代入して,
12=301,+601,.④
Q電球のフィラメントは、
電流が流れて温度が高くな
ると,抵抗率が大きくなる。
指針
0℃での抵抗値 R。と4Vの電圧をかけたときの抵抗値Rを求め、
R
の
R。
値を計算し,問題で与えられた図2のグラフを利用すると, フィラメントの温度を
求めることができる。
「解説
I,=0.10A
問1 問題の図1の破線は,0A付近の曲線の接線であり, 0A付近にお
ける電流と電圧の関係を表していると考えてよい。 電圧が3Vのとき, 電流が
166 解答
問1 6 問2 2 問3 0
0.18A なので、
お否り容内るで出等さ代家の由自 る
0.0-1
のホイートストンブリッジ
における抵抗の関係式は、
R
本間の回路は,ホイートストンプリッジとよばれるものである。検流計G
指針
に電流が流れていないとき, PとQは等電位になっている。PをA側に動かすと
Pと9で電位差が生じ,電位の高い側から低い側に向かって電流が流れる。
「解説 問1
は,その長さに比例するので,
To 式 出 ati
170
の一おモ 3 式 の 」プ雲し ら
モチ R=
0.18
したがって,解答④となる。
問2 問題の図1の実線のグラフから、電圧が4Vのと中20|
きにフィラメントに流れる電流は0.16Aなので, この
ときの抵抗値Rは,
3
50
=16.60
3
抵抗線 AB 間の抵抗をRIO]とする。一様な太さの抵抗線の抵抗
R。
R。
R。
レ
R。
の
R 1.5
R。
60
AP間の抵抗値:
-R=
100
-R(O) PB間の抵抗値:
40
-R=
100
GO
1.0
R
R=
=252
0.8
100
温度(℃)
200| 愛
0.16
QRとR。の比を求めるに
は,計算結果を使うよりも、
途中式を使った方が計算し
Rと R。の比を求めると,
40
=20
ア
r=602
2
R
25
3
-R
5
R。
-=1.5
50/3
に
やすい。
したがって,解答は6となる。
=1.5 のときのフィラメントの温度を読み取ると,100℃とな
R。
図2において、
R
6
eleg
その場合は流れなくても、問2の問題文にかいている電流にしたとき流れたりしないですか?