電流と回路の問題

起電力 $12\mathrm{V}$、内部抵抗 $2.0\Omega$ の電池に、抵抗値 $R[\Omega ]$ を自由に変えられる可変抵抗を導線でつなぎ、1 つの閉じた回路をつくった。導線の抵抗は無視できるものとする。$R$ をいろいろに変えたとき、可変抵抗で消費される電力の最大値は何 W か。有効数字 2 桁で求めよ。

起電力 $1.5\mathrm{V}$、内部抵抗 $0.30\Omega$ の電池に、抵抗値 $R[\Omega ]$ を自由に変えられる可変抵抗を導線でつなぎ、1 つの閉じた回路をつくった。回路には電池と可変抵抗だけがあり、導線の抵抗は無視できるものとする。$R$ を変化させたところ、ある $R$ の値で可変抵抗の消費電力が最大になった。このとき回路に流れる電流は何 $\mathrm{A}$ か。有効数字 2 桁で求めよ。

起電力 $E$、内部抵抗 $r$ の電池に可変抵抗と電流計を直列につなぎ、電池の両端に電圧計をつないだ。可変抵抗の値を変えて 2 回測定したところ、次の結果が得られた。

• 1 回目: 電流計の読みが $0.20\mathrm{A}$ のとき、電圧計の読み（端子電圧）は $1.40\mathrm{V}$
• 2 回目: 電流計の読みが $0.50\mathrm{A}$ のとき、電圧計の読み（端子電圧）は $1.10\mathrm{V}$

次に、可変抵抗と電流計・電圧計をはずし、この電池に $3.0\Omega$ の抵抗だけをつないだ。このとき回路を流れる電流は何 A か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、電流計・電圧計は理想的なもの（電流計の抵抗は $0$、電圧計には電流が流れない）とし、導線の抵抗は無視する。また、電池の起電力と内部抵抗は一定とする。

起電力 $9.0\mathrm{V}$ の電池 $E_1$、起電力 $1.5\mathrm{V}$ の電池 $E_2$、抵抗値 $3.0\Omega$ の抵抗 $R_1$、抵抗値 $2.0\Omega$ の抵抗 $R_2$ を、次の順に導線でつないで 1 つの閉回路をつくった。

$E_1$ の正極 $\to$ $R_1$ $\to$ $E_2$ の正極、$E_2$ の負極 $\to$ $R_2$ $\to$ $E_1$ の負極

電池の内部抵抗と導線の抵抗は無視できるものとする。回路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 $24\mathrm{V}$ 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。