電流と回路の問題

2 つの点 $\mathrm{P}$, $\mathrm{Q}$ のあいだが、次の 3 本の枝でつながれた回路がある。

• 左の枝: 起電力 $8\mathrm{V}$ の電池 $E_1$ と、抵抗値 $2\Omega$ の抵抗 $R_1$ が直列につながっている。$E_1$ の正極は $\mathrm{P}$ 側、負極は $\mathrm{Q}$ 側にある。
• 中央の枝: 抵抗値 $1\Omega$ の抵抗 $R_3$ だけがつながっている。
• 右の枝: 起電力 $4\mathrm{V}$ の電池 $E_2$ と、抵抗値 $2\Omega$ の抵抗 $R_2$ が直列につながっている。$E_2$ の正極は $\mathrm{P}$ 側、負極は $\mathrm{Q}$ 側にある。

電池の内部抵抗と導線の抵抗は無視できるものとする。抵抗 $R_3$ を流れる電流の大きさは何 A か。

2 つの点 $\mathrm{P}$, $\mathrm{Q}$ のあいだが、次の 3 本の枝でつながれた回路がある。$\mathrm{P}$ が上、$\mathrm{Q}$ が下にあり、3 本の枝は左から順に並んでいる。

• 左の枝: 起電力 $2E$ の電池と抵抗値 $R$ の抵抗を直列につないだもの。電池の正極は $\mathrm{P}$ 側に向いている。
• 中央の枝: 抵抗値 $R$ の抵抗だけ。
• 右の枝: 起電力 $E$ の電池と抵抗値 $R$ の抵抗を直列につないだもの。電池の正極は $\mathrm{P}$ 側に向いている。

電池の内部抵抗と導線の抵抗は無視できるものとする。$E>0$, $R>0$ である。中央の枝の抵抗を $\mathrm{P}$ から $\mathrm{Q}$ の向きに流れる電流の大きさを、$E$, $R$ を用いて表せ。

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。

2 つの点 $\mathrm{P}$, $\mathrm{Q}$ のあいだに、次の 3 本の道すじが並列につながっている回路がある。

• 道すじ 1: 起電力 $6.0\mathrm{V}$ の電池 $E_1$ と抵抗値 $2.0\Omega$ の抵抗 $R_1$ を直列につないだもの。$E_1$ の正極は $\mathrm{P}$ 側、負極は $\mathrm{Q}$ 側にある
• 道すじ 2: 抵抗値 $4.0\Omega$ の抵抗 $R_3$ だけ
• 道すじ 3: 起電力 $3.0\mathrm{V}$ の電池 $E_2$ と抵抗値 $1.0\Omega$ の抵抗 $R_2$ を直列につないだもの。$E_2$ の正極は $\mathrm{P}$ 側、負極は $\mathrm{Q}$ 側にある

電池の内部抵抗と導線の抵抗は無視できるものとする。抵抗 $R_3$ を流れる電流の大きさは何 A か。有効数字 2 桁で求めよ。

起電力 $12\mathrm{V}$ の電池に、抵抗値 $2\Omega$ の抵抗 $R_1$ を直列につなぎ、その先に抵抗値 $6\Omega$ の抵抗 $R_2$ と抵抗値 $3\Omega$ の抵抗 $R_3$ を並列につないだものを接続して、1 つの閉じた回路をつくった。つまり、電池の正極から出た電流はまず $R_1$ を通り、そのあと $R_2$ と $R_3$ に分かれて流れ、ふたたび合流して電池の負極にもどる。電池の内部抵抗と導線の抵抗は無視できるものとする。このとき、抵抗 $R_3$ を流れる電流の大きさは何 A か。