Question

Σ

(3)なぜ4Ωに流れる電流と20Ωに流れる電流は等しくならないのですか？

423- キルヒホッフの法則 図のような回路がある。
初めに,スイッチSを開いておく。
1)20Ωの抵抗を流れる電流が 0.50Aであるとき,可変抵
抗Rの抵抗値はいくらか。
次に,スイッチSを閉じた。
S
30v020g
120V
P 5.0Ω
2) 5.0Ωの抵抗を流れる電流を0Aにしたとき, Rの抵抗値はいくらか。 またRを
れる電流はいくらか。
3) Rの抵抗値を4.0Ωにしたとき, 5.0Ωの抵抗を流れる電流の向きを答えよ。
[千葉工大 改]

(1) この場合のRの抵抗値を R] [Ω] とする。 図1のように,Rと20Ωの
抵抗は直列になり,流れる電流は等しい。 電流の向きを図のようにとる
と, キルヒホッフの法則ⅡIより
0.50 V
R1
S
図の経路について
30=(R1×0.50)+(20×0.50)
0.50 A
よって
R1=40Ω
Ets
30V
0.50 A 202
20 V a
(2) この場合のRの抵抗値を2[Ω] と
する。 5.0 の抵抗に電流が流れない
ので20Vの電池での電流の流出. 流
入はない。 回路の電流の向きを図2
のようにとると, キルヒホッフの法
則Ⅱより
経路
50Ω
図 1
R2 ) 不
(c)
経路1について
30 V
20Ω
|20V
30=R2I+201
......
(
経路2について
TAT 22
2
経路 1
電流 0
経路
20=20I+(5.0×0) ②図2
②式より I =1.0A
Iの値を①式に代入して R2=10Ω
5.02)
(3) 可変抵抗R (抵抗値 4.0Ω) 5.0Ω
40Ω
a
抵抗, 20Ωの抵抗を流れる電流の向
きと大きさを図3のように仮定する。
キルヒホッフの法則Ⅰより
交点: I+I2=Is
In
→
30 V
↓
20Ω
③
経路 1
経路 2
キルヒホッフの法則Ⅱより
←I
12
経路 1:30=4.01 2013
④ 図3
P 5.0
経路 2:20=20/+5.0/2
・In
20 V
2
③~⑤式より I=-0.60A
I<O より, Izの向きは仮定の向きと反対で,図のQ→P の向き。 [V]]

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

an Arduino Lover

(2)と(3)を混ぜ混ぜにしている気がします。

小問(2)は、問題文の仮定から明らかに回路の右半分に流れる電流が0になるので、4Ωと20Ωに流れる電流は等しくなります。
(2)なら、質問者様のおっしゃる事は正しいです。

小問(3)は、どこかの電流をゼロにするといった設定はありません。
この回路の解析（解くこと）を行なっていくと、自然と右半分に流れる電流が現れる為、回路上半分の節点で電流が足し算され、
少なくとも20Ωを流れる電流は、純粋に4Ωを流れる電流のみではなくなっている（→左回路由来の電流I2が増えている）ということになります。

それゆえ、(2)では質問者様のおっしゃる通りですが、(3)では成り立ちませんね。

an Arduino Lover

回路における電位差や電流の理解度で、不安がある場合は、こんな本をお勧めしておきます。
ここまで勉強を重ねてきた人なら、サクサク読めるはずです。電磁気学の部分だけでも読んでみるといいかも。

【リンク】
浜島清利物理講義の実況中継―物理基礎+物理 (実況中継シリーズ)
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an Arduino Lover

【訂正】
一つ目のコメントの、下から5行目は”左由来の回路”ではなく”右由来の回路”です。
失礼しました。

Σ

ありがとうございます🙇🏻‍♀️՞

an Arduino Lover

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