問 題
抵抗値 R0 、2R0 の抵抗と可変抵抗X及び起電力 V0 の電池を用いて、図のような回路をつくった。この回路において、検流計に電流が流れないように X を調整したとき、回路全体で消費する電力として最も妥当なのはどれか。
正解．3
解 説
典型的なホイートストンブリッジ回路に書き換えるとわかりやすいと思います。下図のように書き換えられます。
検流計に電流が流れないような時に R0 × X = 2R0 × 2R0 です。従って、X = 4R0 です。
検流計に電流が流れない時は、以下のような並列回路と考えられます。
電力 P = VI です。オームの法則 V = RI より、P = V2/R です。
それぞれの抵抗にかかる電圧は V なので、それぞれの抵抗で消費される電力が V2/3R0、V2/6R0 となります。足せば V2/2R0 です。
以上より、正解は 3 です。
コメント