Question

うる

物理　電磁気の問題
（1）（ア）で答えが100=20（i1-i2）+8i1にならない理由を教えてください。

( 富山大)
116 図の回路で,E, E2は起電力100
Vと30Vの電池, R, R2, R はそれ
15Ω 20Ω, 8Ωの抵抗である。
電池の内部抵抗は無視できるものとす
る。
R₁
12
E2
150
30V
R2
R
20Ω
(1) E と を流れる電流を, 図の矢
印の向きにI [A], I2 〔A〕 とする。 次
の閉回路についてキルヒホッフの法
則を記せ。
802
h
E 100V
(ア) E→R→R→E
(イ)E→→E→R→E
(2) E, E2 を流れる電流の強さはそれぞれいくらか。 また. E を流れ
る電流の向きは,図の左右どちら向きか。
(3) 3つの抵抗での消費電力の和Pはいくらか。
(4) E の供給電力 Qはいくらか。
(5) QP と一致しない理由を簡潔に述べよ。
(金沢工大+岩手大)

1 (1) R2, R3 に流れる電流は右図のようにな
る。
(ア)
100=20(I+Iz)+8I
......D
(イ) R と 30 V で逆行になっているので
100+ (−30) = -15I2+8I ...②
(2) ①②より
I₁ = 5 A
I2=-2
I<O より E2 を右向きに 2A
なお,E2→R→R→E2 の閉回路については
30 = 15I2 +20 (I+I2)
ない人の内
30V
150
R2
E2
80
20Ω
11+ 12
E
R3L
I
100V
①や②は、1周すると元の
電位に戻ることに基づく
これと①の連立で解くと逆行はなくてすむ。 また, キルヒホッフの法則を用い
るときの電流の設定の仕方は任意である(たとえば, Iを右向きに設定してもよい。
そのときはR2を流れる電流は右向きで L-L とおくことになる)。
(3) RI' を用いる。
P=152 +20(I+Iz)2 +8I
= 15 x 2 +20 × (5-2) +8×5=440W
(4)電池の供給電力は, 起電力を V. 流れる電流をIとしてVI と表される。
Q = EL=100x5 = 500 W
(5)電池E2 の充電にエネルギーが使われているから。E2のように正極側に電流が
入るときには電気エネルギーが化学エネルギー (や熱エネルギー) に変換される。 充電
電力は E2|I|=30×2=60W であり、 Q-P に等しく,エネルギー保存則が成り
たっている。

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

ものぐさ

キルヒホッフの第一法則から
左の黒丸に流れ込む電流と出ていく電流が等しくなるからE1の方からI1が流れ込んできてR1の方からI2が流れ込んだらR2の方にそれらの和が出ていかないと辻褄あわないからですね

うる

回答ありがとうございます。
（1）では電流の向きを自分で決めてはいけないのですか？

ものぐさ

(1)の問題文に図の向きにI1とI2を設定されてるので必然的に決まりますね

うる

理解できました！ありがとうございます！