電流と電圧の問題
抵抗の大きさが の電熱線 A と、 の電熱線 B を並列につなぎ、電源装置につないだ。電源装置の電圧を調節したところ、電熱線 A を流れる電流は であった。導線や電源装置の抵抗は考えないものとする。
このとき、電源装置から流れ出る電流は何 A ですか。
この問題で使うもの
- 並列回路の電流・電圧・抵抗(説明と入口の問題)
- オームの法則(説明と入口の問題)
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
並列回路では、どの電熱線にも同じ大きさの電圧が加わることを使います。
ヒント 2
オームの法則(電圧 = 抵抗 × 電流)で、まず電熱線 A に加わる電圧を求めます。
ヒント 3
電熱線 A に加わる電圧は です。これで電熱線 B を流れる電流を求め、A の電流と足し合わせます。
答えと解説
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解説を読む
並列回路では、それぞれの電熱線に加わる電圧は電源装置の電圧と等しくなります。
まず、電熱線 A に加わる電圧をオームの法則(電圧 = 抵抗 × 電流)で求めます。
並列回路なので、電熱線 B にも の電圧が加わります。電熱線 B を流れる電流は
並列回路では、枝分かれした電流の和が、枝分かれする前(電源装置から流れ出る)の電流に等しいので
よって、電源装置から流れ出る電流は です。
別解
並列回路では各電熱線にかかる電圧が電源の電圧に等しい。
電熱線 A にかかる電圧は 。
電熱線 B を流れる電流は 。
電源から流れ出る電流は各枝の電流の和なので 。
検算: 合成抵抗は で、 となり一致する。