問 題
抵抗で発生する熱エネルギーに関する次の記述の㋐、㋑に当てはまるものの組合せとして最も妥当なのはどれか。
「図のような回路において、10 Ω の抵抗に 10 A の電流を 20 分間流したときに発生する熱エネルギーを考える。発生する熱エネルギーは、抵抗で消費される電力量に等しい。
はじめに、抵抗で消費される電力を求めると、 ㋐W である。次に、抵抗で消費される電力量を求める。
電力は、 1 秒間当たりに消費される電気エネルギーであるから、20 分間に抵抗で消費される電力量は、 ㋑ J と求められる。したがって、発生する熱エネルギーは、㋑ J である。」
正解 (5)
解 説
オームの法則より V = RI です。
電力 P = VI です。
本問では R,I のみがわかっているので
P = (RI)I = RI2 としておくとわかりやすいと思われます。
㋐ですが
P = RI2 より 10 × 102 = 1.0 × 103 です。正解は 4 or 5 です。
㋑ですが
問題文から、「電力 P」は、１秒間に消費される電力エネルギーです。20 分間 = 1200 秒なので、求める熱エネルギーは 1.0 × 103 × 1200 = 1.2 × 106 です。
以上より、正解は 5 です。
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