問2 100 V の電圧を加えたときに,500 W の消費電力となるニクロム線が…
問1 ~問4 に答えよ。
問2 100 V の電圧を加えたときに,500 W の消費電力となるニクロム線がある。このニクロム 線に100 V の電圧を加えたとき,流れる電流の大きさとニクロム線の抵抗値の組合せとし て正しいものはどれか。下の1 ~4 のうちから一つ選べ。
100 V
- 1 電流〔A〕:0.2 抵抗値〔Ω〕:20電流を500 Wで割ってしまった値で、電力の式に合いません。
- 2 電流〔A〕:0.2 抵抗値〔Ω〕:500電流も抵抗値も、電力の式とオームの法則に合いません。
- 3 電流〔A〕:5 抵抗値〔Ω〕:20電流は500 ÷ 100 = 5 A、抵抗値は100 ÷ 5 = 20 Ωになります。
- 4 電流〔A〕:5 抵抗値〔Ω〕:500電流は正しいものの、抵抗値は電圧を電流で割った値です。
解説
正解は3です。消費電力は電圧と電流の積なので、500 W = 100 V × 電流 から、流れる電流は5 Aと分かります。次に抵抗値はオームの法則から電圧を電流で割って求めるので、100 V ÷ 5 A = 20 Ωです。電力の式と、オームの法則の2つを順に使う問題なので、どちらの式を先に使うかを決めてから計算しましょう。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00003.htm)を加工して作成