回路と電流・電圧・オームの法則 ── 問題
基礎
- 15 Ω の抵抗に 0.7 A の電流が流れているとき、抵抗にかかる電圧は何 V ですか。
- 20 Ω の抵抗に 2 V の電圧をかけたとき、流れる電流は何 A ですか。
- ある抵抗に 30 V の電圧をかけると 600 mA の電流が流れた。この抵抗は何 Ω ですか。
- 10 Ω と 30 Ω の抵抗を直列につないで 16 V の電源につないだ。回路に流れる電流は何 A ですか。
- 10 Ω と 20 Ω の抵抗を並列につないで 12 V の電源につないだ。10 Ω の抵抗に流れる電流は何 A ですか。
- 電流計と電圧計のつなぎ方として正しいものはどれですか。 （ア 電流計は直列、電圧計は並列 イ 電流計は並列、電圧計は直列 ウ どちらも直列 エ どちらも並列）
- 電流計の −端子を最初につなぐのはどれですか。 （ア 5 A イ 500 mA ウ 50 mA エ どれでもよい）
標準
- 40 Ω と 60 Ω の抵抗を並列につないだときの合成抵抗は何 Ω ですか。
- 30 Ω と 20 Ω の抵抗を直列につないで電源につなぐと、30 Ω の抵抗に 6 V の電圧がかかった。電源の電圧は何 V ですか。
- 20 Ω と 30 Ω の抵抗を並列につないで電源につなぐと、回路全体に 0.3 A の電流が流れた。電源の電圧は何 V ですか。
- 20 Ω と 30 Ω を並列にし、それに 8 Ω を直列につないで 10 V の電源につないだ。回路全体に流れる電流はどれですか。 （ア 0.5 A イ 1.25 A ウ 0.17 A エ 2 A）
- 電圧を横軸、電流を縦軸にとったグラフで、抵抗 A の直線が抵抗 B の直線より急だった。正しいものはどれですか。 （ア A のほうが抵抗が小さい イ A のほうが抵抗が大きい ウ A のほうが電圧が大きい エ 抵抗は同じ）
発展
- 前の混合回路（20 Ω と 30 Ω を並列、8 Ω を直列、電源 10 V）で、20 Ω の抵抗に流れる電流はどれですか。 （ア 0.3 A イ 0.2 A ウ 0.5 A エ 0.25 A）
- 同じ材質の電熱線で、長さを 2 倍、断面積を 2 倍にしたとき、抵抗はもとの何倍になりますか。 （ア 1 倍（変わらない） イ 2 倍 ウ 4 倍 エ 1/2 倍）
回路と電流・電圧・オームの法則 ── 解答
基礎
- 10.5 V = RI = 15 × 0.7 = 10.5 V。
- 0.1 I = V ÷ R = 2 ÷ 20 = 0.1 A。
- 50 600 mA = 0.6 A に直す。R = V ÷ I = 30 ÷ 0.6 = 50 Ω。
- 0.4 直列の合成抵抗 10 + 30 = 40 Ω。I = 16 ÷ 40 = 0.4 A（どの抵抗にも同じ電流）。
- 1.2 並列なので 10 Ω にも電源と同じ 12 V がかかる。I = 12 ÷ 10 = 1.2 A。
- ア 電流計は直列、電圧計は並列 電流は通り道に割り込んで測る（直列）、電圧は 2 点の差を測る（並列）。
- ア 5 A 大きい端子から。針が振り切れて壊れるのを防ぐ。
標準
- 24 1/R = 1/40 + 1/60 → R = 40 × 60/(40 + 60) = 2400/100 = 24 Ω（どちらの抵抗よりも小さい）。
- 10 30 Ω の電流 = 6 ÷ 30 = 0.2 A。直列なので 20 Ω にも 0.2 A → 電圧 20 × 0.2 = 4 V。電源 = 6 + 4 = 10 V。
- 3.6 並列の合成抵抗 12 Ω。V = 12 × 0.3 = 3.6 V。
- ア 0.5 A 並列部分 20 × 30/50 = 12 Ω。全体 12 + 8 = 20 Ω。10 ÷ 20 = 0.5 A。
- ア A のほうが抵抗が小さい 傾き = 電流 ÷ 電圧 = 1/抵抗。急なほど流れやすい。
発展
- ア 0.3 A 8 Ω の電圧 8 × 0.5 = 4 V、並列部分は 6 V。6 ÷ 20 = 0.3 A。
- ア 1 倍（変わらない） 長さに比例（2 倍）、断面積に反比例（1/2 倍）。かけて 1 倍。
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