Question

りー

写真一枚目の問題（1）についてです！
問題文より、回路全体の電圧は140Vとなっているのに、
解説にA.B.C全ての計算を100Vでしているので疑問に思います。。
なぜ100Vで解いているか教えてください‼︎

図 電球が消費する電力の大小について調べる実験を行う。電球が消費する電力
の大小が異なることは,電球の明るさの違いに置き換えて調べることができる。
以下の各問いに答えなさい。
(福岡大附大濠高[改題])
図1 A
C
電球A,B,Cと電源装置を導線でつなぎ, 図1の
ような回路を作った。 電球Aは10W 電球Bは40W,
電球C は 20Wの電球をそれぞれ用い, 電源装置の電
圧は140V に設定している。
(1) 図1の回路で電球A, B, Cを明るい順に並べな
さい。(
次に 雪球へ
D
ZIN
図2
B
10W
40W
[140 [V]
[]
電気抵抗 a
20W
電気抵抗 c

6. 電力・熱量
(1) 25200000 (J)
(2) 70 (℃)
2 (1) C. B, A (2)280(W)
3 (1) 40 (Ω) (2) (容器3:容器4) 4:1
(3) I
◇ 解説
■1 (1) 1時間=3600秒, 7.0kW = 7000W
より,7000 (W) x 3600(s) = 25200000
(J)
(2) 100kg
100000gの水を1℃上げるの
に必要な熱量は, 4.2 (J) × 100000 (g) =
420000 (J) よって, 水の上昇温度は, 1
25200000 (J)
(°C) X
= 60 (℃) なので,
420000 (J)
100kgの水の温度は, 10 (℃) + 60 (℃) =
70 (℃)
2 (1) 電球Aについて, 100Vの電源に 10W
の電球Aをつないだとき, 電球に流れる電
10 (W)
100 (V)
流の大きさは,
0.1 (A) 10W
100 (V)
0.1 (A)
の電球Aの抵抗の大きさは,
1000 (Ω) 電球Bについて, 100Vの電
源に 40W の電球Bをつないだとき,電
40 (W)
球に流れる電流の大きさは,
100 (V)
0.4 (A) 40Wの電球Bの抵抗の大きさ
100 (V)
0.4 (A)
は
=
=
250 (Ω) 電球Cについ
て 100Vの電源に 20Wの電球Cをつな
いだとき, 電球に流れる電流の大きさは,
20 (W)
= 0.2 (A) 20Wの電球Cの抵抗
100 (V)
の大きさは,
100 (V)
0.2 (A)
500 (Ω) 図1の
回路で,10Wの電球 A と 40Wの電球Bが
並列につながった部分全体の抵抗の大きさ
1
1
R (Ω)
1000 (Ω)
より, R = 200 (Ω) 図1の回
RQとすると,
1
250 (Ω)
路全体の抵抗の大きさは, 200 (Ω) + 500
(Ω) = 700 (Ω) 電源から流れる電流の大
140 (V)
700 (Ω)
きさは,
= 0.2 (A) 20W の電
球Cに加わる電圧の大きさは,500 (Ω) x
0.2 (A)=100 (V) 電球Cで消費する電力
の大きさは, 100 (V) × 0.2 (A) = 20 (W)
10Wの電球A と 40Wの電球Bが並列につ
ながった部分に加わる電圧の大きさは, 140
(V) - 100 (V) = 40 (V) 電球Aに流れ
40 (V)
る電流の大きさは,
1000 (Ω)
= 0.04 (A)
電球Aで消費する電力の大きさは, 40 (V)
× 0.04 (A) = 1.6 (W) 40Wの電球 Bに
40 (V)
= 0.16
流れる電流の大きさは,
250 (Ω)
(A) 電球Bで消費する電力の大きさは,
40 (V) x 0.16 (A) = 6.4 (W) よって消
費する電力が最も大きい電球Cが最も明る
く光り, 消費する電力が最も小さい電球A
が最も暗く光る。
(2) 図1の電球A,B,Cと図2の電気抵抗
100 (Ω)
1000 (Ω)
a,b,c の抵抗値を比べると,
10
(倍),
25 (Ω)
250 (Ω) 10
=
+
1
(倍),
50 (Ω)
500 (Ω)
(倍) より 図2の電気抵抗の抵抗値は,
10
図1の電球の抵抗値の 1/10 倍になっている。
よって、図2のそれぞれの電気抵抗を流
れる電流の大きさは, 図1のそれぞれの電
球を流れる電流の大きさの10倍になるの

Answer 1

✨ คำตอบที่ดีที่สุด ✨

なゆた

まず、それぞれの抵抗を求めたいので
仮に100Vの電圧につなぐと…
ということで話が進んでいます

ですから10と20と40の最小公倍数の120Vや
問題の条件の140Vで考えてもいいですけど
100Vのほうが計算しやすいはず。

解説右側、上から5行目で
知りたい部分の抵抗がすべて判明したあとは
この問題の設定にもどって140Vで計算しているのが
わかると思います

なゆた

10と20と40の最小公倍数の120
　　　　　　　　　　　　　↑これダウト💦
訂正
10と20と40の公倍数の120
もしくは
10と20と40の最小公倍数の40

どちらにせよ
100のほうが計算しやすいと思います

りー

何度も質問すいません。。
本当は140Vなのに100Vで計算してしまうと、答えが変わらないんですか??

なゆた

試しに
「50Wの電球」の抵抗を求めてください

林檎さんどうやって考えますか？

りー

こういうことですか⁇
なんか試しに200Vでも計算するとΩが変わっちゃいました？！！

なゆた

お風呂入ってて遅くなりましたm(_ _)m

左の回路図2つ。
①の回路図なら各抵抗にかかる
電圧は計算できますが
②の回路図(この問題)は
各電球にかかる電圧の計算に
いきなり入れません。

①と②の違いはΩがわかっているか
わかっていないか
(ホントはどこかボルトがわかっていれば
もっと簡単)

だから一度、Ωを求める作業が必要になります

ただ、与えられている情報はWだけ。
電流も電圧もわかっていないので
ホントのところはわかりません。
いろいろ電圧を変えて計算したのが
右の結果。

かけた電圧によって抵抗の値も変わりますが
各抵抗の比はわかります。
この比の値を求めるのに
林檎さんも100とか200とかキリのいい数値で
出してみたように解説では100Vで計算しているのです

正確な抵抗の値はわからないので
数値を求める問題でなくて
明るい順にしてるんじゃないかと。

りー

つまり、正確な値は求めなくてもいい問題なので、とりあえずどれが明るいかをわかればいいということですか⁇

りー

長々とすいません！

なゆた

140でも100でも結果に変わりはありません
で済むところをこちらこそ長々とすみません

せっかく質問してるのに
疑問点が残ってるまま解決して
わかったフリにするのはなんか違うので
とことん聞いてくださってありがたいです。
おかげで少し賢くなりました。

また機会がありましたらm(_ _)m

りー

ありがとうござました‼︎