問1 文中の A , B に入る語句の組合せとして最も適切なものを,次の1 ~4…
(1 ・2 のどちらか1 題を選び解答する) 熱の性質とその利用について,問1 ~問5 に答えよ。 発電所からの電力は,図1 のように送電線を用いて家庭に送られる。しかし,電力を送電する とき,送電線からジュール熱が発生し,これが送電線でのエネルギー損失となる。したがって, 一定量の電力を送るときには, A の大きさが大きくなると B の大きさが小さくな り,エネルギー損失の割合が小さくなる。現在では,送電の損失率は5 %程度である。 図1
問1 文中の A , B に入る語句の組合せとして最も適切なものを,次の1 ~4 のう ちから一つ選べ。
- 1 A:電流 B:電気抵抗電流を大きくすると損失はかえって増えます。また電気抵抗は送り方では変わりません。
- 2 A:電圧 B:電流一定の電力では電圧を高くするほど電流が小さくなり、電流の2乗に比例する損失が減ります。
- 3 A:電気抵抗 B:電圧電気抵抗は送電線の材質や太さで決まる量で、送り方によって大きくしたりできません。
- 4 A:電圧 B:電気抵抗Aは正しいのですが、電圧を高くしたときに小さくなるのは電気抵抗ではなく電流です。
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2です。Aには電圧が入ります。送電線で失われる電力は、電流の2乗と送電線の抵抗の積で決まるので、電流を小さくできれば損失を大きく減らせます。一定の電力は電圧と電流の積ですから、電圧を高くすればそのぶん電流は小さくなります。したがってBには電流が入ります。これが、発電所から高い電圧で送り出し、家庭の近くで変圧器を使って電圧を下げている理由です。電気抵抗は送電線の材質と太さ、長さで決まるもので、送り方によって変わる量ではありません。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00007.htm)を加工して作成