高校物理「電気」「非直線抵抗」電球に流れる電流�A

高校物理「電気」「非直線抵抗」電球に流れる電流�A

１２Ｖの電源、１５Ωの抵抗、１２Ｖ用電球を直列につないだ回路を作った。ただし、電球の抵抗は温度によって変化し、流れる電流は電圧に比例しないものとする。

(1) この回路を流れる電流をＩ，電球にかかる電圧をＶとして、ＩをＶの式で表せ。

(2) この電球の電流−電圧特性曲線と(1)で求めたＩとＶの関数の交点を読み取ると、Ｖ＝３．０になるとする。このとき、電球に流れる電流と、電球で消費される電力を求めよ。


この記事では(2)を解説します。


共通テスト・センター過去問




この手の問題では、通常は「電流―電圧特性曲線」が与えられ、そこから電流や電圧を読み取って答えます。
ここでは、問題で「Ｖ＝３．０」が与えられたので、そこからＩを求めて消費電力も求めます。

まず(1)より、Ｉ＝(１２−Ｖ)／１５で、これにＶ＝３．０を代入すると、

Ｉ＝(１２−３．０)／１５
　＝９．０／１５
　＝０．６０

つまり、この回路に流れる電流は０．６０Ａであることがわかりました。

直列回路なので、どこでも電流は同じだから、電球に流れる電流も０．６０Ａです。

電力はＰ＝ＩＶだから、０．６０×３．０＝１．８Ｗ

というわけで、電球に流れる電流は０．６０Ａ，消費電力は１．８Ｗですね！


この問題の最初に戻る→ＩをＶの式で表す


◆関連項目
電気・磁気まとめ


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高校物理「電気」「非直線抵抗」電球に流れる電流�@

高校物理「電気」「非直線抵抗」電球に流れる電流�@

１２Ｖの電源、１５Ωの抵抗、１２Ｖ用電球を直列につないだ回路を作った。ただし、電球の抵抗は温度によって変化し、流れる電流は電圧に比例しないものとする。

(1) この回路を流れる電流をＩ，電球にかかる電圧をＶとして、ＩをＶの式で表せ。


共通テスト・センター過去問




この電球の抵抗は、いわゆる「非直線抵抗」です。
非直線抵抗の場合、状態によって抵抗値が変化するため、他の条件から式を立てて必要な値を求めます。
とは言っても、基本的に、普通の電気回路の性質は成り立つので、普通に式を立てれば問題ありません。

今回の問題では、電源、抵抗、電球が直列につながれています。
電球も抵抗であることには変わりないので、電源一つに抵抗２個が直列につながれているのと同じです。

ならば、「それぞれの抵抗にかかる電圧の合計が電源の電圧」ということができますね。

Ｖ＝ＩＲなので、１５Ωの抵抗にかかる電圧は、１５Ｉです。

電球にかかる電圧はＶと与えられています。

電源の電圧は１２Ｖです。

ということは・・・

１５Ｉ＋Ｖ＝１２

これをＩについて解けば、

１５Ｉ＝１２−Ｖ
　　Ｉ＝(１２−Ｖ)／１５


次の問題→電球に流れる電流と電力


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中学英語「過去分詞」This is a...

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[Question]
動詞の過去分詞形を用いて、「　」内の意味を表すよう書き換えてください。

162　This is a picture. 「北海道で撮られた写真」


[words]
picture：写真
撮る：take


まず１ページ目には、このように標準的な文法問題と、その文に登場する語句を
掲載しています。


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過去分詞形も現在分詞形と同様に、２つの文をつなげるはたらきをすることもあります。


[Answer]
加えた語句を下線で示します。
162　This is a picture taken in Hokkaido.
　　「これは北海道で撮られた写真です」


２ページ目には、このように文法のポイントと解答、英文の和訳を掲載しています。

問題・語句から解答解説まで２ページで１セットとなっていて、あちこちの
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　　　　発行者：ＡＥ個別学習室代表／プロ家庭教師／翻訳者の江間淳
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