第 4 編- 1 章 B オームの法則 物質と電気抵抗 No.02 中学校で学習済みだが、使い方のコツを紹介しておく。これからも 頻繁に登場する法則なので、身に着けておこう。 <オームの法則> V = IR 30 合成抵抗___Ω 例えば、こんな状態の直流回路 があったとする・・・ 抵抗1(10 Ω) 20V 電池(60V) <回路全体について> ・電圧 V = 60 ・抵抗 R = 30 ・電流 I = 2 <抵抗1について> ・電圧 V = 20 ・抵抗 R = 10 ・電流 I = 2 抵抗 2(20 Ω) 40V 電流2 A <抵抗2について> ・電圧 V = 40 ・抵抗 R = 20 ・電流 I = 2 全て「電圧 V =電流 I ×抵抗 R」が成り立っている! 問3 導体の両端に 10V の電圧を加えたとき,0.40A の電流が流れた。この導体の抵抗は何Ω か C 抵抗率 ・・・電気抵抗を直接計算するにはどのように考えたらいいのだろうか。 次のように電気抵抗を変化させて、イメージをつくろう。 やす 電流が流れ____くなる 長さ半分 小さ =抵抗が____くなった。 電流 断面積2倍 やす 電流が流れ____くなる 小さ =抵抗が____くなった。 { まとめると、電気抵抗は 小さ 長さが短いほど____くなる 小さ 断面積が大きいほど____くなる なので、電気抵抗R ( Ω ) は、長さをL (m)、断面積をS (m2) とすると 次のように表すことができる。 電気抵抗 R= 問4 ρ L S ロー (Ω) ρ :抵抗率(長さ1m、断面積1 m2 の抵抗値) S:断面積 L:長さ 断面積が 2.0 × 10 - 7m2,長さ 10m の導体の抵抗が 0.85 Ω であった。この導体の抵抗率 は何Ω ・m か。 D 抵抗の接続 合成抵抗 複数の抵抗を1つの抵抗とみなしたものを_______と呼ぶ。 この合成抵抗は複数の抵抗の接続方法(直列か並列か)で大きく変わってくる。 大きくなる <直列接続> 基本:合成抵抗RはR1 やR2 より________ それぞれの抵抗に分散 ・電圧 → __________ 合成抵抗 R R1 等しく流れる ・電流 → __________ R2 ・合成抵抗の抵抗値R(Ω ) 実際の 計算は・・・ R= R1 + R2 小さくなる <並列接続> 基本:合成抵抗RはR1やR2より________ 合成抵抗 R R1 R2 等しく加わる ・電圧 → __________ それぞれの抵抗に分散 ・電流 → __________ ・合成抵抗の抵抗値R(Ω ) 実際の 計算は・・・ 問6 問7 AB 間の合成抵抗は何Ω か。 AB 間の合成抵抗は何Ω か。 1 1 = + R R1 1 R2 類題 1 図の回路について,電流 I1,I2,I3〔A〕をそれぞれ求めよ。 まず、抵抗をまとめて回路を簡略化する 1 R23 = 1 30 + 1 60 = 3 60 = 18V 1 20 72V R23=20 Ω R123=R1+R23=5.0 + 20= 25 Ω 25 Ω よって、右のような回路とみなせるのでオームの法則より 90 =I1 × 25 I1 I1=3.6(A) 90V R1 での電圧 V1 を「V=IR」で計算すると・・・ V1=3.6 × 5.0 = 18V よって、R2 と R3 には等しく 72V の電圧が加わっていることが分かる。 R2、R3 の場所で、それぞれ「V=IR」を計算すると・・・ R2:72 = I2 × 30 I2 = 2.4 (A) R3:72 = I3 × 60 I3 = 1.2 (A)
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