記入済

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)