8 電気回路について、回路による消費電力のちがいを調べるため,次の実験を行った。 あとの問いに答えよ。
(実験〕
図1のように, 36Ωの抵抗器を用いた回路と, 20Ωと30Ωの抵抗器を組み合わせて
つないだ回路II をつくった。 それぞれに電源電圧12Vを加え, 電流と電圧を測定する実験
を行った。 測定結果から, 電流を流し始めてからの時間と回路全体の消費電力の関係をグ
ラフに表したところ、 図2のようになった。
回路Ⅱは電流を流し始めてから8.0秒後に端子に接続されているクリップ a, b, c のい
ずれか1つを外したため, 消費電力が変化している。
図2
5.0
回路Ⅱ
回路 Ⅰ
4.0
図 回路全体の消費電力〔W〕
55
4.5
3.6
0
10
時間 〔秒〕
図1
【回路Ⅰ】
電源 12V
+
O
った物
【回路Ⅱ】
電源 12V
+
クリップ c
抵抗 20Ω
抵抗 20Ω
クリップa-
抵抗30Ω」
端子
クリップ b
電流計
電圧計
抵抗36Ω
電圧計
電流計
20
20
問 (1) 回路に流れる電流の大きさは何Aか。 四捨五入して小数第2位まで書け。
(2) 下線の部分について, 電流を流し始めてから8.0秒後に外したクリップはどれか。 a, b, cから1つ選んで,その記号を書け。
(3)回路Ⅰ,回路II それぞれの回路全体で消費した電力量が等しくなるのは,電流を流し始めてから何秒後か求めよ。
(4)回路Iに抵抗器を1つ加えて, 回路全体の消費電力が8.0Wになるようにしたい。 抵抗の大きさが何Ωの抵抗器をどのように接
続するとよいか。 加える抵抗器の抵抗の大きさを求め,その抵抗器を解答欄の回路図に加えて、回路図を完成させよ。ただし、回
路図中には、抵抗の大きさおよび電流計と電圧計を記入する必要はない。