抵抗のつなぎ方で電流の値が変わる。その1(2020年兵庫)
抵抗の大きさを求める
表3は,3種類の抵抗器X~Zのそれぞれについて,両端に 表3 加わる電圧と流れた電流をまとめたものである。ただし,抵抗器X~Zはオームの法則が成り立つものとする。
X,Y,Zはオームの法則が成り立つのだから、抵抗の大きさを求めておく。
電圧V 抵抗R 電流I都すると V=RI
小数は分数で考える
mAをAにして計算する。mA→A は1000で割る。この時小数ではなく分数で考える。
割り算は分数の逆数をかける
抵抗Xは
==4.0Ω
抵抗Yは
==8.0Ω
抵抗Zは
==20Ω
ということで
抵抗X 4Ω
抵抗Y 8Ω
抵抗Z 20Ω
抵抗のつなぎ方
図4のような装置をつくった。この装置の端子 A,Bと電源装置をつなぎ 6.0 V の電圧を加え電流の大きさを測定したのち,端子C,Dにつな ぎかえ再び 6.0 Vの電圧を加え電流の大きさを測定すると,電流の大きさ が3倍になることがわかった。このとき箱の中の抵抗器X~Zはそれぞれ。 端子B 端子 A~Dとどのようにつながれているか,箱の中のつなぎ方を表した図 として適切なものを,次のア~エから1つ選んで,その符号を書きなさい。
CD間に流れる電流はAB間の3倍である。
このことから AB間の抵抗はCD間の抵抗の3倍である。
このようになる組み合わせを考える
AB間が 24 CD間が8になると
になるので、
AB間は XとZが直列 CD間
答えはイになる
は Yのみという組み合わせが考えられる。
計算力が勝負 2021年の群馬県の解説動画
抵抗のつなぎかたとでんりゅうについての動画解説(2014年愛知)
ポイント
ブラックボックス内の抵抗のつなぎ方という問題は出題例が多い。
電圧が一定のとき抵抗の大きさと電流の大きさは反比例する
抵抗2個を直列接続をすると抵抗値は大きくなる
抵抗2個を並列接続をすると抵抗値は小さくなる
抵抗値が小さいほど大きい電流が流れる
並列につなぐと大きな電流が流れるb
直列につなぐ小さな電流が流れる
この関係から答える
計算を間違わないようにするため、小数で計算せずに分数で計算する。
分数で割るときは逆数をかける