Question

みみ

どうして逆数倍なのかが分かりません。（10）です。

入試問題
アタック!
〈回路の電流・電圧・抵抗・電力〉
(岐阜県改) (4点×16)
11 の答え
フーリン
10Ωの抵抗器aと15Ωの抵抗器bおよび 図1
電源装置を用いて, 次の実験を行った。
[実験1] 図1のように抵抗器abを直
列につないだ回路をつくって, スイッチ
を入れ, 回路全体を流れる電流Iや抵抗
器a・bを流れる電流Ia・ Ibを調べた。
電源装置 15V スイッチ
(1)
(2)
方眼に記入
抵抗器 抵抗器b
I=
(3)
電圧計 電流計
V=
また,電源装置の電圧Vや抵抗器ab 図2
に加わる電圧 Va・ Vb を調べた。
[実験2] 図2のように抵抗器a・bを並
列につないだ回路をつくって,スイッチ
を入れ, 実験1と同じく、 電流I・Ia・
電源装置
スイッチ
(4)
抵抗器 a
(5) U:
①
抵抗器 b
Ibを調べた。 また, 電圧 V VaVb
を調べた。
電圧計
電流計 (6) ②
③
(1) 実験1で,電流計の500mAの一端子 図3
を使って電流を測定したところ,電流計
の針が図3のようになった。 このときの
電流は何mAか。
I =
10 20 30
(7)
100 200 300
(2)右の表は, 実験1で抵抗器bに加える
電圧をいろいろに変え,
抵抗器bを流れる電流を 電流 [mA]
400円
0500mA/
V =
①
れ
電圧[V]
0
1.5
3.0
4.5 6.0
(8)
②
0
100
200
300
400
[の]
調べた結果である。 表をもとに,電圧と
電流の関係を右の方眼にグラフで表せ。
500
400
(3) 実験1では,I・Ia・ Ib の間にどん
な関係があるか。 また,V VaVbの
間にどんな関係があるか。 式で表せ。
電流〔〕
300
(9) Za:Iv=
(10) ONE-St
mA200
解き方のポイント
100
(4) 実験1でIIa Ib の間に(3)の関係
0
が成り立つ理由として最も適切なものを
次のア~エから1つ選べ。
1
2 3 4
5 6
電圧[V]
ア抵抗器abそれぞれにオームの法則が成り立つから。)
イ抵抗器abに加わる電圧が同じだから。
ウ抵抗器aの抵抗よりも抵抗器bの抵抗が大きいから。
エ電源抵抗器a-抵抗器bをつなぐ道筋に枝分かれがないから。
(5) 実験1では、回路全体の抵抗は何Ωか。
(6) 実験1で電源装置の電圧が15Vのとき, ①抵抗器aを流れる電流は何Aで,
②抵抗器aに加わる電圧は何Vで, ③抵抗器bが消費する電力は何Wか。
(7)実験2では,I.IaIb の間にどんな関係があるか。 また, V.Va.
Vbの間にどんな関係があるか。 式で表せ。
(8)実験2で電源装置の電圧が15Vのとき, ①抵抗器aを流れる電流は何Aで,
②抵抗器bを流れる電流は何Aで, ③抵抗器bが消費する電力は何Wか。
(9) 実験2における, Ia と Ib の比を, 最も簡単な整数の比で表せ。
(10)実験1と2で電源装置の電圧が15Vのとき, 回路全体で発生する熱量が
同じになるのは,実験2で電流を流した時間が実験1の何倍のときか。
(1) 針が右端まで振れたときが
500 mA.
E
(6)③ 抵抗器bは, 電流が0.6A
で、電圧が9V
(8)③ 抵抗器bは、 電圧が15Vで,
A. SHOAON
(10) 「発生する熱量が同じ」という
ことは「消費する電力量が同じ」
ということ。回路全体の消費電
力は, 実験1が15V x 0.6A,
実験2が15V × 2.5A。 つまり,
回路全体の消費電力は, 実験2
2.5
が実験1の 一倍。
0.6
▲答えは解説・解答集 p.9
15

(10) 電源の電圧が15Vのとき, 回路全体の電力は,図
1の回路が15V×0.6A, 図2の回路が15V×2.5A。
THA2.5
つまり、1秒間の熱量は図2の回路が図1の 一倍。
0
0.6
図2の回路の発熱量を図1と同じにするには,電流
0.6
2.5
2.5
を流す時間が の逆数倍, つまり=0.24倍
0.6
になればよい。
09

電気

Answer 1

きらうる

簡単な数で考えると、
回路の電力が、図1は5W、図2が10Wとします。
図1に2秒間電流を流すと、5W×2秒＝10J
同じ10Jにするには、図2には、10W×1秒＝10J
と時間が半分でよくなります。

電力が倍なら、同じ発熱量を出すには半分の時間で良いということになります。
ここから逆数倍ということが言えます。