電験三種 R1年 理論 問6 問題と解説

　問 題　　　　　

図に示す直流回路は、100Vの直流電圧源に直流電流計を介して10Ωの抵抗が接続され、50Ωの抵抗と抵抗R[Ω]が接続されている。電流計は5Aを示している。

抵抗R[Ω]で消費される電力の値[W]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。なお、電流計の内部抵抗は無視できるものとする。

1. 2
2. 10
3. 20
4. 100
5. 200

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

以下に示す回路図を見ながら解説をお読みください。

まずは問題文に電流計が5[A]を示しているとあるので、上図①のように記入できます。

続いて上図②について、電流と抵抗がわかっているので、電圧はその積を計算すればよいので、50[V]とわかります。

次に上図③について、電源電圧が100[V]で、10[Ω]の抵抗の端子電圧が50[V]であることから、抵抗Rや50[Ω]の抵抗の端子電圧は100－50＝50[V]と計算できます。

すると、上図④のように50[Ω]の抵抗を流れる電流が1[A]であるとわかります。

上図⑤のところで、50[Ω]の抵抗を流れる電流が1[A]なら、抵抗Rを流れる電流は5－1＝4[A]となります。

以上から、抵抗Rのところの電圧は50[V]、電流は4[A]であるとわかったので、抵抗Rは次のように求めることができます。

よって、抵抗Rで消費される電力Pの値は次の通りとなります。