-
![]()
-
![]()
4 次の [1] [II] に答えなさい。
[1] 秋さんは、授業で学習した消費電力について、家庭で使っている電気器具を調べることにした。
一人では心配なので先生に話を聞きながらまとめることにした。 まず。
秋さんは、自宅で使っている電気ケトルの性能について考えることに
した。 右の図1は、電気ケトルに書かれていた表示である。 電気ケト
ルは、少量の湯を短時間で沸かすことができる電気器具である。 電気
ケトルの内部には電熱線があり、スイッチを入れると水があたたまる
構造になっている｡ほかに、毎日使うオープントースターには消費電力 900Wと表示されてい
【先生と秋さんの会話】
先生 理科の実験では直流電源装置を使ったけれど 家庭の電源は交流です。
秋さん:そうですね。 家庭に供給されるのは交流電流で、電圧 Ⅱ オープントースター
は100Vだと思います。 また、 家庭内の電気配線は、電
電気ケトル
気器具が並列になるように接続されていると思います。
図I
定格電圧 100V
定格周波数 50 60Hz
定格消費電力 1200W
最大容量 0.8L
先生 その通りです。
秋さん: 家で電気ケトルとオープントースターは、毎朝使って
いるんですが 2つの電気器具を図のように延長
コードにつないでもいいのでしょうか。
先生 そんなつなぎ方をしては危ないよ。 延長コードの表示
には｢合計 1500Wまで」 と書いてあるでしょう。 電気
ケトルは1200Wで, オープントースターは 900Wと表
示されていたよね。 延長コードを使っても並列に接続され、つないだ電気器具の電力
の合計が表示をこえると、 延長コードが過熱して, 火災になる危険があるんだよ。
秋さん: えっ、そうなんですか｡ 「タコ足配線は危ない」 ってよく聞くけれど､ 2つくらいの
電気器具だったら大丈夫だと思っていました。
/cov
bicy
12 A 50
かいてみると分かりやすいよ。
先生: それが大丈夫とは限らないんだ｡ 図Ⅲのような回路図に
は抵抗で は
交流電源だよ。 回路図Aは電気ケトルだけを接続した場
合で、 回路図Bは電気ケトルとオープントースターを接
続した場合だよ｡ では、回路図AとBの抵抗や電流の大
きさはそれぞれどうなるか考えてみよう。
図Ⅲ
A
コンセント
延長コード
(合計 1500Wまで)
X+
B
ZPOV
AA
(1) 図Ⅲの回路図 A. Bの抵抗と電流の大きさについてまとめた秋さんのあとの文中の @
b に入れるのに適している語をそれぞれ次のア、イから一つずつ選び､記号を○で囲みな
さい。
ア 大きく
イ 小さく
【秋さんのまとめたこと】
回路図Aは電気ケトルだけなので直列回路 回路図Bは2つの電気器具をつないでいるので
並列回路である。よって､回路全体の抵抗を考えた場合､回路図Aよりも回路図Bのほうが
@ なるということは,点Xに流れる電流に比べて点Yに流れる電流は なる。 家
庭内の電気配線では, 電気器具が並列に接続されるので、接続される電気器具が多いほど回路
全体の抵抗がなり電流が ⑤ なるから危険なのである。
(2) 図の回路図Bの全体の抵抗の大きさは何Ωであったと考えられるか 小数第1位まで求めな
さい。 ただし、回路に接続されている電源が交流電源であっても、回路全体の抵抗の求め方は直
流電源の場合と変わらないものとする。
ⅡI] 電流回路と発熱量. 電流と磁界について 次の実験1.2を行った。
【実験1】 ・発泡ポリスチレンのカップに室温と同じ温度の水を100gずつ入れた。 図のような装
置を用意して、電熱線PQに電流を流して水の上昇温度を測定した。 スイッチ①だけを閉じ,
電熱線Pに 6.0Vの電圧を加えて、水をときどきかき混ぜながら1分ごとに水の温度を測定した。
このとき､電流計は15Aを示した。 次に、スイッチ② だけを閉じて電熱線Qも同様の操作を行っ
て図Vのグラフの結果を得た。
