電流と回路の問題

長さ $0.60\mathrm{m}$、断面積 $2.0\times 10^{-7}{\mathrm{m}}^2$ の一様なニクロム線がある。ニクロムの抵抗率を $1.1\times 10^{-6}\Omega \cdot \mathrm{m}$ とする。このニクロム線の抵抗値は何 $\Omega$ か。有効数字 2 桁で求めよ。

断面積が $1.4\times 10^{-6}{\mathrm{m}}^2$ で、太さがどこでも同じ一様なアルミニウムの導線がある。アルミニウムの抵抗率を $2.8\times 10^{-8}\Omega \cdot \mathrm{m}$ とする。この導線の抵抗値を $0.50\Omega$ にするには、導線の長さを何 m にすればよいか。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、導線の温度は一定で、抵抗率は変わらないものとする。

抵抗値 $25\Omega$ の抵抗を、電圧 $50\mathrm{V}$ の直流電源につないで、$120\mathrm{s}$ 間電流を流した。この間に抵抗で発生するジュール熱は何 J か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、導線と電源の内部の抵抗は無視でき、抵抗の両端の電圧は $50\mathrm{V}$ のまま一定であるとする。

起電力 $24\mathrm{V}$ の電池に、抵抗値 $4.0\Omega$ の抵抗 $R_1$ と、抵抗値 $6.0\Omega$ の抵抗 $R_2$、抵抗値 $12\Omega$ の抵抗 $R_3$ をつないだ回路がある。$R_2$ と $R_3$ は並列に接続されていて、この並列部分が $R_1$ と直列に接続され、その両端が電池につながっている。電池の内部抵抗と導線の抵抗は無視できるものとする。$R_2$ を流れる電流の大きさは何 A か。有効数字 2 桁で答えよ。

直流電源、電流計、抵抗値 $10\Omega$ の電熱線を直列につないで回路をつくった。電流を流すと、電流計は $2.0\mathrm{A}$ を示した。この状態で $5.0$ 分間電流を流したとき、電熱線で発生するジュール熱は何 J か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、電流計の内部抵抗と導線の抵抗は無視でき、電流は一定であるとする。