100 Ω の負荷につながれた装置の消費電力が100 W であった。この装置の負…
100 Ω の負荷につながれた装置の消費電力が100 W であった。この装置の負荷を200 Ω に変えたときの消費電力［W］はどれか。
- ⑴ 2525Wになるのは抵抗を4倍にしたときです。今回は2倍なので合いません。
- ⑵ 50電圧100Vのまま抵抗を2倍にすると電流が半分になり、消費電力も半分の50Wになります。
- ⑶ 100抵抗が変われば消費電力も変わります。同じ100Wにとどまることはありません。
- ⑷ 200200Wになるのは電流が一定という条件のときで、電圧一定の前提とは異なります。
- ⑸ 400400Wは電力が抵抗の2乗に比例すると誤解した場合の値です。
解説
正解は⑵です。電源電圧が一定の装置では、消費電力は電圧の2乗を抵抗で割った値になります。100Ωで100Wということは、電圧の2乗が10,000、すなわち電圧は100Vです。負荷を200Ωに変えると、10,000を200で割って50Wとなります。抵抗を2倍にすると流れる電流が半分になるため、消費電力も半分になるという関係です。電流が一定の場合は抵抗に比例して電力が増えるので、何が一定に保たれているのかを確かめてから計算しましょう。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp230524-07.html）を加工して作成