Question

🍔

中二の理科の電気分野の内容です
【⠀ゥ】のYの解説では電流の大きさに触れていませんが、これは、コップa(3a、12v)コップb(1a.12v)
コップc(3a.12v) コップd(1a.12v)ならば、
図2の2つのコップの中の電熱線にかかる電流は直列なので.aの部分が共通して4になり、結果的にコップaとコップcの電力量は変わらないと思うのですが答えが3なのは何故ですか

ていこう
変化しないものとし、発生した熱量はすべて水の温度の上昇に使われたものとする。 また.
Kさんは,電流と発熱について調べるために、次のような実験を行った。 これらの実験
その結果について, あとの各問いに答えなさい。 ただし, 電熱線の抵抗は温度によって
電熱線以外の抵抗はないものとする。
問5
〔実験1] 図1のように、抵抗の大きさが4.0Ωの電熱線X®
をくみ置きの水が100g
のコップに入れ, 電源装置から 12Vの電圧を加え、
コップの中の水の温度を1分ごとに調べた。 表は、
このときに電流を流した時間と、ラップの中の水の
温度をまとめたものである。
342.4
24
表
時間 [分〕
水の温度 [℃]
電源装置
電熱線X
0g入った発泡ポリスチレン
0
22.5
INN
1
24.9
4.0
〔実験2]
図2のように, 〔実験1] で用いた電熱線Xと, 抵抗の大きさが12Ωの電熱線Y を直列につ
ぎ,それぞれくみ置きの水が100g入った発泡ポリスチレンのコップ A, Bに入れ, 電源装置
ら12Vの電圧を加え, 電流を5分間流し, コップの中の水の温度を調べた。 また, 図3のよう
電熱線Xと電熱線Yを並列につなぎ、それぞれくみ置きの水が100g入った発泡ポリスチレー
コップCDに入れ,同様に12Vの電圧を加え, 電流を5分間流し, コップの中の水の温
調べた。
BeV. VAR
[ 電熱線 Y
コップ B
2
27.3
3
29.7
電源装置
a
温度計
4
コップ C
32.1
ガラス棒
一水
コップD
電源装置
電熱線X
電熱線X
5
図 1
34.5
3
図2
〔実験2]で用いた電熱線Xと電熱線Yを直列につなぎ, 図4のように,
み置きの水が100g入った発泡ポリスチレンのコップに2本とも入れ
463
様に12Vの電圧を加え, 電流を5分間流し, コップの中の水の温度
調べた。
電熱線 Y
電圧計
12V
スイッチ
AAAA
電流

100
(ウ)次の
あてはまるものをそれぞれの選択肢の中から一つずつ選び、その番号を答えなさい。
]は, [実験2] についてのKさんと先生の会話である。 文中の ( X ), ( Y ) に
先生「図3の電熱線Xと電熱線Yは並列つなぎになっています。 これらに5分間電流を流した
とき, コップDに入っている電熱線Yから発生した熱量の値はどれくらいであると考え
られますか。」
Kさん「どちらの電熱線にも同じ 12Vの電圧が加わり、電流がそれぞれの電熱線に流れるので,
電熱線Yからは5分間で(X)の熱量が発生します。」
先生「そうですね。 では,〔実験2で5分間電流を流したとき、水の温度の上昇が最も大きかっ
たと考えられるのは、コップ A~Dのうち、どのコップになりますか｡」
Kさん「それぞれの電熱線から発生する熱量から考えると, (Y)が最も水の温度の上昇が大
60
X5
た
300
36
3001
1020 0 生「その通りです。」
きくなります。」
Xの選択肢
1.25J
Yの選択肢
1. コップ A
2.180J
3.3600J
2.コップB
4. 10800J
3. コップ C
(605) x 36
=300×
26
4. コップ D

(ウ) 抵抗の大きさが12Ωの電熱線Yが消費する電力は, (イ)
じょうしょう
と同様に求めると, 12W である。 このことから, 電熱線
Yに5分間電流を流し続けることで, 12 〔W〕 x 300 〔秒〕
3600 [J] の熱量が発生する。 また, コップの中の水の
上昇温度は,それぞれのコップの中にある電熱線の消費す
る電力と比例している。 図3のように, 並列でつながっ
ている電熱線X, Yに加わる電圧の大きさはどちらも12V
であるため、コップCの水とコップDの水を比べると
消費する電力が大きい電熱線Xが入っているコップCの
方が、 水の上昇温度が高くなる。 一方, 図2のように,直
列でつながっている電熱線X, Yにはそれぞれ 12V以下
の電圧が加わる。 そのため, 図3のコップC,D の水の中
に入った電熱線X,Yの方が、図2のコップ A,Bの水

Answer 1

according to

えっと…Aの部分が共通して4というのは回路全体に流れる電流が4Aということですか？そうだとしたら、図2の方ではその大きさの電流は流れません。解説も詳しくなくて想像しにくいなと感じました。結構こう言った問題は「この時は、こうなる」と省略されがちです。計算とか使わないので。
これを覚えてしますのも一つの手ですが、一応計算載せます。
まず、図2は12Vが回路全体にかかっています。で、直列つなぎのときは全体の抵抗は12Ω+4Ωで16Ωです。よって回路全体に流れる電流は、
12÷16で3/4Aです。だから、ここから普通にそれぞれにかかる電圧を求めると、コップAは（3/4A,3V）コップBは（3/4,6V）となります。
コップCとDは合っているので割愛します。これでコップCの電力量が一番大きいとわかります。