問題解答                戻る


問110

(1) ma=−e E
    (2) v一定のときは ma=−e Ekv=0    ∴   ve Ek
    (3) EVlivSne から

問111

(1)(2) 対称性からab間とac間の電位差はそれぞれ等しい。したがってbc間に電流は流れない。よって抵抗R0に電流は流れないので,R0がなくても結果は同じである。 I0=0,Vbc=0
(3) 2RRの直列接続で3Rになり,これが並列に2つ接続されているから
   
(4) それぞれが等電位になっている点は,b と d,c と e と g,f と h だから,等電位の点を図示して等価回路を考えるとつぎのようになる。
図2でbe間には抵抗値Rの抵抗が2個並列に入っており,de,ef,eh間も同じである。
   よってRbe,=RdeRefReh
(5) 図3で考えるとすべての抵抗にの電流が流れているので,ai 間の電位差は
   

問112

@電流計は内部抵抗小,電圧計は内部抵抗大にする必要がある。
A最大目盛りより大きい値を測定したい場合
 電流計では外部抵抗を並列に
 電圧計では外部抵抗を直列に接続する
 電流計,電圧計は電気抵抗の直列並列接続の例と考えればよい
(1) 10[V]の電圧計にするためには,抵抗r ' を直列に接続する
     Imax=10×10−3
        ∴ r '=1000−10=990=9.9×102[Ω]
   100[mA]まで測定可能な電流計にするにはr ' を並列に接続する。

10×(10×10−3)=(90×10−3)r '
 ∴ r '=100/90=1.11=1.1[Ω]

(2) 電圧計rV=990+10=1.0×103[Ω]
  電流計 rV=1.0[Ω]
(3) 図1では iiViRViRR     ∴  R1
  図2では Vi (Rr)  ∴ R2RrAR
            ∴  R2RR1

問113

(1) 図のように電流の大きさ,向きをI1I3I4とすると
    I1I3I4,2=I1(10+R2)+20I3
    10=I4(40+60)−20I3
(2) R2=15[Ω]として(1)より
    I1=0.088[A],I3=−0.01[A](図と逆向きに流れる),
    I4=0.098[A]
  また,VAB=20I3=0.2[V] (VAVB),
    R1:A→R1向きに0.088[A],
    R4R4→A 向き0.098[A],
    R3:A→B向きに0.01[A]
(3) I3=0を(1)に代入して R2=10[Ω]

問114

問1 RLでの電力をP,電流をi とすると
     
   よってRLRのときに最大値
問2
問3 右図のように電流I1I2を定めると,キルヒホッフの法則から
      EI1R1+(I1I2)R
   両式から  
     I1R1I2(R2R),        VRLE/nより(題意)
      
問4 最大電力になるのは R0Rだから
         
   これと問3から
      
        ∴  


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