中学理科「電流・電圧・抵抗」直列回路を流れる電流など

中学理科「電流・電圧・抵抗」直列回路を流れる電流など

◆問題

図

┌────［−電源＋］────┐
│　　　　　　　　　　　　　　│
｜　　　　　　　　　　　　　　｜
└─［抵抗Ａ］─［抵抗Ｂ］──┘

図のような直列回路について考える。
電源から２Ａの電流が流れ出し、抵抗Ａに１０Ｖ，抵抗Ｂに２０Ｖの電圧がかかっているとき、次の問いに答えよ。

(1) 抵抗Ａを流れる電流は何Ａか？
(2) 抵抗Ｂを流れる電流は何Ａか？
(3) 電源電圧は何Ｖか？


解答・解説はこのページ下


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◆解答

電源から２Ａの電流が流れ出し、抵抗Ａに１０Ｖ，抵抗Ｂに２０Ｖの電圧がかかっているとき、次の問いに答えよ。

直列回路では、電流はどこでも同じです。
電気の流れはよく、水の流れで例えられます。
流しそうめんの機械で水がぐるぐる回っているのをイメージしてもらうと良いと思います。
水を外から入れたり出したりしない限りは、流れている水の量は一定ですね。
電気でも同じように、直列回路の中を流れている電流は、どこではかっても同じです。

というわけで、「電源から２Ａの電流が流れ出し」とあるので、抵抗Ａにも抵抗Ｂにも２Ａの電流が流れます。

(1) 抵抗Ａを流れる電流は何Ａか？
(2) 抵抗Ｂを流れる電流は何Ａか？

つまり、(1)と(2)はどちらも２Ａです。

(3) 電源電圧は何Ｖか？

直列回路では、電源の電圧がそれぞれの抵抗に分割されると考えられます。
つまり、それぞれの抵抗の電圧の合計が電源電圧です。

１０＋２０＝３０Ｖ

というわけで、この回路の電源電圧は３０Ｖです。


◆関連事項
電流、電圧、抵抗
オームの法則


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