図のような抵抗の直並列回路に100 V の直流電圧を加えたとき、流れる電流I[A…
図のような抵抗の直並列回路に100 V の直流電圧を加えたとき、流れる電流I[A]はどれか。
- ⑴ 1.31.3Aになるのは合成抵抗を約77Ωと見積もった場合で、並列部分の計算を誤っています。
- ⑵ 1.91.9Aになるのは合成抵抗を約53Ωとした場合の値です。
- ⑶ 2.02.0Aになるのは合成抵抗を50Ωとした場合で、並列の合成が正しくありません。
- ⑷ 2.4並列部分をまとめて直列部分と足すと約42Ωとなり、100Vを割って約2.4Aです。
- ⑸ 3.23.2Aになるのは直列部分の抵抗を足し忘れた場合の値です。
この問題は別冊の図版(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は⑷です。直並列回路では、まず並列になっている部分の合成抵抗を求めます。2つの抵抗が並列なら、積を和で割って合成します。次にそれを直列部分の抵抗と足し合わせて全体の合成抵抗を求め、加えた電圧をその値で割れば全体に流れる電流が得られます。この回路では合成抵抗が約42Ω となるため、100V を割って約2.4A となります。並列部分を先にまとめ、あとから直列部分を足すという順序を守れば、複雑に見える回路でも確実に解けます。
出典:厚生労働省ホームページ(https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp220421-06.html)を加工して作成