理科
中学生
解決済み

(3)の②がイになる理由が分かりません💦解説には電圧が等しいと書いてありますがなぜそう分かるのですか?あと電流も一定じゃないのですか😿
電流一定→抵抗大きい方が消費電力大きい
電圧一定→抵抗小さい方が消費電力大きい
ということは理解できています

図は,電熱線に電流を流したときの水の上 昇温度を調べる装置である。 なお,電圧計と電 流計をつなぐ導線は省略している。 容器に水 100gを入れ,電熱線 aに加わる電圧と回路を 流れる電流の大きさを一定にして5分間電流を 流したところ,はじめ 23.3℃であった水温は, 29.3℃になった。 このとき, 電流計は 1.5A, 電圧計は6V を示していた。 電源装置 温度計 電圧計 電流計 (鹿児島改) 電熱線a 100gの水 (1)作図 この実験では,電流計と電圧計をどのようにつないでいるか。解 答欄の回路図を完成させなさい。 □(2) 電熱線aで5分間に消費された電力量は何か。 (3)次に,電気抵抗の大きさが電熱線aの2.0倍である電熱線b を電熱線 aに並列につなぎ、スイッチを入れて5分間電流を流した。次の① ② について,正しいものを次のア~ウからそれぞれ選びなさい。 電熱線b に流れた電流の大きさは,電熱線aに流れた電流の大きさ ① (ア. より大きい イ. より小さい ウ. と等しい)。 また、 電熱 線bで消費された電力量は,電熱線aで消費された電力量 ②(ア. より大きい イ. より小さい STOST ウ. と等しい)。
(3) 並列につながれた電熱線aとbに加わる電圧は等しい。 電流 =電圧÷電気抵抗 より 電圧が等しければ, 電気抵抗が大き いほうが流れる電流は小さい。 電力量=電力×時間=電圧×電 流×時間なので, 流れる電流が小さいほうが, 消費される電 力量も小さい。口 V

回答

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1. 並列回路の電圧と電流
電源の電圧を ( V ) とする
並列接続なので、それぞれの電熱線には同じ電圧 ( V ) がかかる
2. 電流の計算
電熱線aの電流は ( I= V÷R)
電熱線bの電流は ( I=V÷2R)
3. 消費電力量
電力量は、電力 ( P ) と時間 ( t ) の積
電力はW[ワット]なので、
電熱線aの電力は: [ P=W= V \times \frac{V}{R} = \frac{V^2}{R} ]

電熱線bの電力は: [ P= W= V \times \frac{V}{2R} = \frac{V^2}{2R} ]
5分間(300秒)の電力量は、 [ Q_a = P_a \times t = \frac{V^2}{R} \times 300]
[ Q_b = P_b \times t = \frac{V^2}{2R} \times 300]
4. 比較

[ Q_a = \frac{V^2}{R} \times 300]
[ Q_b = \frac{V^2}{2R} \times 300]
これより、 [ Q_b = \frac{1}{2} \times Q_a]
つまり、先程の式は電熱線bで消費された電力量は、電熱線aで消費された電力量の半分だということを示している

おもち

ありがとうございます!ちなみにfracとは何ですか?

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