物理
高校生
解決済み

問2です
なぜPQ間に電流が流れないとわかるんですか?

402 回 1b6 ホイートストンブリッジ 8分 内部抵抗が無視できる電池, Q X 402の抵抗,担抵抗値が不明の抵抗 X,長さ1.00mの一様な太さの 抵抗線を図のように接続して,ホイートストンブリッジ回路をつ くった。スイッチSを閉じてPの位置を調整し, 検流計Gを流れ る電流が0となったとき,APの長さは 60cmだった。 問1 抵抗Xの抵抗値は何Qか。次の①~⑥のうちから正しいもの A ↓P B 抵抗線 S を一つ選べ。 A 2 6.0 0 3.0 問2 AからXを通りQを流れる電流が 10mA, APを流れる電流が 100mAであるとき, AB間の抵抗 線の抵抗値は何Qか。 次の①~⑥のうちから正しいものを一つ選べ。 3 13 の 27 6 30 6 60 0 1.0 2 10 3 1.0×10° の 1.0×10° 1.0×104 6 1.0×105
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
ホイートストンブリッジ

回答

✨ ベストアンサー ✨

問題文4行目「検流計Gを流れる電流が0となったとき・・・」とあるので、PQ間に電流は流れません。

みるる

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?

ログアウト済み

問2 では、電流の大きさが新たに与えられているだけであって、P の位置は動いていないので、PQ間に電流は流れません。

みるる

確かにそうですね ありがとうございます🙇‍♀️

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