物理 第四編 「電気と磁気」 2 章 ： 電流 No.04 Ｃ 直流回路演習・・・有名な回路の分析 （温度で抵抗値が変わる抵抗） ① 非直線抵抗の入った回路 グラフ Point：＿＿＿＿を活用する。 ・非直線抵抗の電圧がわかるならグラフから電流を読み取る。 ・わからないならキルヒホッフⅡ（電圧）で式を作り、グラフに 書き込む。 類題 10 図のグラフは，ある豆電球の電流・電圧特性を示したものである。この豆電球を 2 つ用意し， 図のように接続するとき，豆電球に流れる電流は何 A か。 ② ホイートストンブリッジ・・・抵抗の測定回路 よくある問題・・・ 「右図のような回路において、G に電流が流れないとき、 未知の抵抗 R ? を求めなさい。」 a R1 b I13 こう理解しろ！ c Ｇ I2? R? R3 ｃ 電位 ｂ ＿＿＿と＿＿＿の＿＿＿＿が同じ （ × R2 d 低 高 電池の＋（電位＿＿＿）から－（電位＿＿＿）へと電流は流れる。 高い方 低い方 つまり、電流は電位の＿＿＿＿＿＿＿から＿＿＿＿＿＿へと流れる。 「bc の電位が同じ」ということから、どのようなことが言えるのだろうか？ 電位を高低のイメージでとらえた例を２つほど考えてみよう。 a a R1 での電位差 ( 電圧降下 )VR1 R2 R1 b VR1 VR2 R3 c b c VR3 VR2 R2 R1 R? VR3 VR? R? R3 d ＝ VR3 VR? VR1 ＝ 、 VR2 VR3 VR? VR1 ＝ 、 VR2 ＝ 結局、 VR1 ＝ VR2 VR3 ＝ VR? V=IR で 言い換える VR? d I13R1 ＝ I2?R2 I13R3 ＝ I2?R? 辺々で割ると・・・ R1 R3 ＝ R2 R? この式より R? を求めることができる。 問 32 図のように，抵抗を組み合わせた回路がある。検流計 G に電流が流れていないとき，抵抗 R の抵抗値は何Ω か。 ③ コンデンサーを含む直流回路 流れない 特徴：コンデンサは最初はするする流れ（抵抗ほぼ０） 、充電完了すると＿＿＿＿＿＿＿ 【こんな場合】 【充電完了】 【最初】 × 流れない 電流 STOP! 【充電完了】 【最初】 【こんな場合】 R × 電流 と同じ電圧 Ｒ コンデンサの電圧は直接は分かりにくい。 コンデンサは抵抗と並列接続なので、 抵抗と同じだけ電圧が加わっていると考える 【こんな場合】 【最初】 R1 R2 【充電完了】 R2 と同じ電圧 R3 R1 R2 × × R3 コンデンサに抵抗は無いので、 電流は R1 に左右される。 R3と同じ電圧 R1 R2 R3 コンデンサの電圧は直接は分かりにくい。 コンデンサは抵抗と並列接続なので、 抵抗と同じだけ電圧が加わっていると考える 【こんな場合】 【最初】 【充電完了】 R1 R2 R3 R2＆ R3 と同じ電圧 R1 R2 R3 × R1 R2 R3 内の２つのコンデンサにどう電圧が分配されるか は「どちらのコンデンサもＱは一緒」を式にして解ける ●コンデンサのグラフ（充電時と放電時の電流や電圧） スイッチ a に接続時、コンデンサは 電気をとてもよく流すので、ただの 導線だと思ってよい。その時の電流は・・・ E R 最大電流＝ 放電時は充電の逆の電流が流れるので・・・ 電流Ｉ 充電過程 ( スイッチ a) 電流Ｉ 放電過程 ( スイッチ b) E R 時間ｔ 電流のグラフ 充電 開始 時間ｔ （スイッチ a にオン！） 電圧 V E R 充電 開始 （スイッチ b にオン！） 電圧 V 抵抗 コンデンサ E E 電圧のグラフ （充電過程のみ） 充電 開始 （スイッチ a にオン！） （ ヒント：電流が減れば 電流も減る V=IR 充電 開始 時間ｔ 時間ｔ （スイッチ a にオン！） （ ヒント：電荷がたまるほど コンデンサ内に電位が生まれる
© Copyright 2024 ExpyDoc
