電流と回路（知識）の問題

起電力 $E$、内部抵抗 $r$ の電池に外部の抵抗をつなぎ、電池から大きさ $I$ の電流を流した。このとき、電池の内部抵抗で $rI$ の電圧降下が起こるため、電池の正極と負極の間の電圧 $V$ は
$$V=E-rI$$
となり、電流が流れているときには起電力 $E$ より小さくなる。

このように、電池に電流が流れているときの、電池の正極と負極の間の電圧を何というか。漢字で答えよ。ただし、電池の起電力と内部抵抗は一定であるとする。

電池の起電力・内部抵抗・端子電圧と、キルヒホッフの法則について述べた次の文のうち、誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、電池の起電力と内部抵抗は一定であるとする。

• ア　起電力 $E$、内部抵抗 $r$ の電池から電流 $I$ が流れ出ているとき、電池の端子電圧 $V$ は $V=E-rI$ と表される。
• イ　電池に何もつながず、電池を流れる電流が $0$ のとき、電池の端子電圧は起電力に等しい。
• ウ　キルヒホッフの第 1 法則は、回路の分岐点に流れこむ電流の和と流れ出る電流の和が等しいことを表し、電荷が分岐点にたまったり分岐点で生じたりしないことにもとづいている。
• エ　内部抵抗のある電池に外部抵抗をつなぐとき、電池から流れ出る電流が大きいほど、電池の端子電圧は大きくなる。
• オ　キルヒホッフの第 2 法則は、回路中の任意の閉じた経路を 1 周するとき、起電力の和と抵抗による電圧降下の和が等しいことを表している。

起電力 $E$、内部抵抗 $r$ の電池に、スイッチと可変抵抗を直列につないで回路をつくり、電池の正極と負極の間に電圧計をつないで端子電圧 $V$ を測定した。電池の起電力と内部抵抗は一定であり、電圧計には電流が流れないものとする。このときのようすについて述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　スイッチを入れたまま可変抵抗の抵抗値を小さくして、回路を流れる電流を大きくすると、端子電圧 $V$ は大きくなる。
• イ　スイッチを切って回路を流れる電流を $0$ にすると、端子電圧 $V$ は起電力 $E$ に等しくなる。
• ウ　端子電圧 $V$ と起電力 $E$ の差は、回路を流れる電流の大きさによらず一定である。
• エ　内部抵抗 $r$ は、電池の外につないだ可変抵抗の抵抗値のことである。

電圧計は、測定したい部分に並列に接続して使う。ある電圧計の測定できる電圧の最大値を大きくするために、この電圧計に抵抗を直列に接続した。こうすると、測定したい電圧の一部をこの抵抗に分担させることができ、電圧計の内部抵抗にかかる電圧が小さくなるので、より大きな電圧を測定できるようになる。

このように、電圧計の測定範囲を広げるために電圧計に直列に接続する抵抗を何というか。漢字で答えよ。

電池の起電力・内部抵抗・端子電圧と、キルヒホッフの法則について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。ただし、電池の起電力と内部抵抗は一定であるとする。

• ア　起電力 $E$、内部抵抗 $r$ の電池に抵抗をつなぎ、電池から外部の回路へ電流 $I$ を取り出しているとき、電池の端子電圧は $E+rI$ である。
• イ　キルヒホッフの第 1 法則は、回路中の任意の閉じた経路について、起電力の和と電圧降下の和が等しいことを表している。
• ウ　キルヒホッフの第 1 法則は、回路の分岐点に流れこむ電流の和と流れ出る電流の和が等しいことを表しており、電気量が保存されることにもとづいている。
• エ　内部抵抗のある電池に抵抗をつないだとき、電池から取り出す電流が大きいほど、電池の端子電圧は大きくなる。
• オ　内部抵抗のある電池に何もつながず電流が流れていないとき、電池の端子電圧は 0 になる。