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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