問2 同じ抵抗値R の抵抗3 つと電圧V の電池を用いて,図1 ~図3 のように…
問1 ~問3 に答えよ。
問2 同じ抵抗値R の抵抗3 つと電圧V の電池を用いて,図1 ~図3 のように3 通りの回路を 作った。それぞれの回路の点A,点B,点C を流れる電流IA,IB,IC の大きさの関係を表 しているもの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。
R 点A R V R 図1 R 点B R V R 図2 R 点C R V R 図3
- 1 IA > IB > IC直列の図1が最も抵抗が大きいので、IAは最も小さくなります。順序が逆です。
- 2 IB > IC > IAIAが最も小さい点は正しいのですが、全部を並列にした図3の抵抗が最も小さく、ICが最大です。
- 3 IC > IA > IBICが最大である点は正しいのですが、IAとIBが逆です。図2の方が全体の抵抗は小さくなります。
- 4 IC > IB > IA全体の抵抗はR÷3、1.5R、3Rの順に大きくなるので、電流はIC>IB>IAとなります。
この問題は問題の図(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4です。同じ電圧をかけたとき、回路全体の抵抗が小さいほど流れる電流は大きくなります。図1は抵抗3つが直列なので全体の抵抗は3R、電流IAはV÷3Rです。図2はRと、並列につないだ2つのRつまりR÷2が直列なので全体は1.5R、電流IBはV÷1.5Rでこれは2V÷3Rにあたります。図3は3つすべてが並列なので全体はR÷3、電流ICは3V÷Rです。したがって全体の抵抗が小さい順に電流は大きく、IC>IB>IAとなります。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00017.htm)を加工して作成