直流電気回路の例

直流電気回路に関する9つの質問例

1. 下の抵抗器の配置図を見てください！ 現在の強さ R経由₁ は…

A. 2,0 アンペア
B. 2,5アンペア
C. 4,0アンペア
D. 4,5アンペア
E. 5,0アンペア

討論
知られている :
抵抗器1（R）₁) = 4 Ω
抵抗器2（R）₂) = 4 Ω
抵抗器3（R）₃) = 8 Ω
電圧（V）＝40ボルト
質問 : R を流れる電流₁
ジャワブ :

電流は高電位から低電位へと流れます。上記の回路における電流の方向は、時計の針の方向と同じです。

バッテリーから流れる電流
まず、置換抵抗（R）を計算します。次に、式を使用して電流を計算します。 オームの法則 :
V = IR または I = V / R
式の説明：V = 電圧、I = 電流、R = 代替抵抗器
交換用抵抗器：
ヒトゥン 抵抗 上記回路の代替品。
抵抗R₁ 抵抗器R₂ 並列に配置されている。交換用抵抗器は以下のとおりです。
1 / R₁₂ = 1 / R₁ + 1 / R₂ = 1/4 + 1/4 = 2/4
R₁₂ = 4/2 = 2 Ω
抵抗R₁₂ 抵抗器R₃ 直列接続されています。交換用抵抗器は次のとおりです。
R=R₁₂ + R₃ = 2 + 8 = 10 Ω
バッテリーから流れる電流 :
I = V / R = 40 / 10 = 4アンペア
バッテリーから流れ出る電流は4アンペアです。

電圧V_ab そしてV_bc
キルヒホッフの第一法則 分岐に入る電流の量と、その分岐から出る電流の量は等しい、と述べている。 キルヒホッフの第一法則に基づくと、電池から流れる電流が4アンペアであれば、abを流れる電流も4アンペアであり、同様にbcを流れる電流も4アンペアであると結論付けられる。
電圧V_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2) = 8ボルト
電圧V_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(8) = 32ボルト
上記の回路は直列接続されており、合計電圧は V = V となる。_ab + V_bc = 8ボルト + 32ボルト = 40ボルト。
Rを流れる電流₁ = 4 Ω
I₁ = V_ab / NS₁ = 8ボルト / 4オーム = 2アンペア
I₂ = V_ab / NS₂ = 8ボルト / 4オーム = 2アンペア
電池から流れ出る電流は4アンペアです。電流が点aに到達すると、電流は2つに分岐し、2アンペアが抵抗Rを流れます。₁ そして、抵抗器Rには2アンペアの電流が流れる。₂2アンペア + 2アンペア = 4アンペア。これはキルヒホッフの第一法則に合致する。
正解はAです。

2. 次の電気回路を考えます。4Ωの抵抗器を流れる電流の大きさは…
A. 1,0A
B. 1,2 A
C.1,6A
D. 2,4 A
E. 3,2 A
討論
知られている :
抵抗器1（R）₁) = 6 Ω
抵抗器2（R）₂) = 4 Ω
抵抗器3（R）₃) = 1,6 Ω
電圧（V）＝16ボルト
質問 4Ωの抵抗器を流れる電流
ジャワブ :
電流は高電位から低電位へと流れます。上記の回路における電流の方向は、時計の針の方向と同じです。
バッテリーから流れる電流
交換用抵抗器：
抵抗R₁ 抵抗器R₂ 並列に配置されている。交換用抵抗器は以下のとおりです。
1 / R₁₂ = 1 / R₁ + 1 / R₂ = 1/6 + 1/4 = 2/12 + 3/12 = 5/12
R₁₂ = 12/5 = 2,4 Ω
抵抗R₁₂ 抵抗器R₃ 直列接続されています。交換用抵抗器は次のとおりです。
R=R₁₂ + R₃ = 2,4 + 1,6 = 4 Ω
バッテリーから流れる電流 :
I = V / R = 16 / 4 = 4アンペア
バッテリーから流れ出る電流は4アンペアです。

電圧V_ab そしてV_bc
キルヒホッフの第一法則に基づくと、電池から流れる電流が4アンペアであれば、abを流れる電流も4アンペアであり、同様にbcを流れる電流も4アンペアであると結論付けられる。
電圧V_ab :
V_ab = I_ab R_ab = (4)(2,4) = 9,6ボルト
電圧V_bc :
V_bc = I_bc R_bc = (4)(1,6) = 6,4ボルト
上記の回路は直列接続されており、合計電圧は V = V となる。_ab + V_bc = 9,6ボルト + 6,4ボルト = 16ボルト。
Rを流れる電流₂ = 4 Ω
I₁ = V_ab / NS₁ = 9,6ボルト / 6オーム = 1,6アンペア
I₂ = V_ab / NS₂ = 9,6ボルト / 4オーム = 2,4アンペア
電池から流れ出る電流は4アンペアです。電流が点aに到達すると、電流は2つに分岐し、1,6アンペアが抵抗Rを流れます。₁ そして、抵抗器Rには2,4アンペアの電流が流れる。₂1,6アンペア + 2,4アンペア = 4アンペア。これはキルヒホッフの第一法則に合致する。
正解はDです。

3. 以下の電気回路図に注意してください！

回路内の5オームの抵抗器を7オームの抵抗器に交換した場合、交換前と交換後の回路を流れる全電流の比率は...

討論

6オームの抵抗器と6オームの抵抗器が並列に接続されています。等価抵抗器は次のとおりです。

1 / R_AB = 1/6 + 1/6 = 2/6

R_AB = 6/2 = 3オーム

抵抗が5オームの場合、キルヒホッフの第2法則を回路に適用します。

現在の方向を時計回りに選択してください。

12 – 5I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 5I – 3I = 0

8 – 8I = 0

8 = 8I

I = 8/8

I = 1アンペア

Iは正と表記されており、電流の方向は選択した方向、つまり時計回りであることを意味します。

抵抗が7オームの場合、キルヒホッフの第2法則を回路に適用します。

現在の方向を時計回りに選択してください。

12 – 7I – 4 – 3I = 0

12 – 4 – 7I – 3I = 0

8 – 10I = 0

8 = 10I

I = 8/10

I = 0,8アンペア

Iは正と表記されており、電流の方向は選択した方向、つまり時計回りであることを意味します。

電流の前後比較：

1：0,8

10：8

5：4

4. 以下の電気回路図に注意してください！

抵抗器6にかかる電力の大きさ Ω は…

A. 1,5ワット

B. 3,0ワット

C. 6,0ワット

D. 9,0ワット

E. 18,0ワット

討論

電力の計算式：

P = 私² R

電力を計算する前に、まず抵抗6を流れる電流を計算します。 Ωはキルヒホッフの法則を使用する。

現在の方向は、横の画像に示すように選択されます。

キルヒホッフの第一法則を適用する：

I₁ + I₂ = I₃ .......... 式１

キルヒホッフのII法則をIに適用する₁ :

6 – 12 I₁ – 6 I₃ = 0

-12 I₁ = 6 私₃ - 6

I₁ = (6 I₃ – 6) / -12 ………. 式１

キルヒホッフのII法則をIに適用する₂ :

6 – 12 I₂ – 6 I₃ = 0

–12 I₂ = 6 私₃ - 6

I₂ = (6 I₃ – 6) / –12 ………. 式１

代わりの 式１ ダン 式１ ke 式１:

I₃ 正の符号は方向を意味します₃ 上の画像のように、選択された方向に従ってください。

グナカン 式１ Iを計算する₁:

I₁ = (6 I₃ – 6) / -12

I₁ = (6.0,5 – 6) / -12

I₁ = (3 – 6) / -12

I₁ = -3 / -12

I₁ = 1/4 A

I₁ 正の符号は方向を意味します₁ 上の画像のように、選択された方向に従ってください。

グナカン 式１ Iを計算する₂:

I₂ = (6 I₃ – 6) / –12

I₂ = (6.0,5 – 6) / -12

I₂ = (3 – 6) / -12

I₂ = -3 / -12

I₂ = 1/4 A

I₂ 正の符号は方向を意味します₁ 上の画像のように、選択された方向に従ってください。

キルヒホッフの第一法則を適用して、得られた結果の正しさを証明せよ。

I₁ + I₂ = I₃

1/4 + 1/4 = 1/2

抵抗器を流れる電流の強さ 6 Ω 私は₃ = 1/2 アンペア。

抵抗にかかる電力 6 Ωは P = 私² R = (1/2)² (6) = 1/4 (6) = 1,5ワット

正解はAです。

5. 横の電気回路図において、抵抗Rの両端の電位差の大きさは₃ は…

A. 0,5V

B. 0,6V

C. 0,9V

D. 1,0V

E. 1,3V

討論

以下のことが知られています。

バリア1（R）₁）= 2 Ω

バリア2（R）₂）= 4 Ω

バリア3（R）₃）= 3 Ω

起電力源1（E₁) = 6ボルト

起電力源2（E₂) = 9ボルト

質問: 抵抗器Rの両端の電位差₃

ジャワブ：

抵抗器Rを流れる電流(I)を計算してください。₃

まず、回路を流れる電流を計算します。

この問題を解くにあたっては、電流の方向を時計回りとする。

E₁ – IR₁ – e₂ – IR₂ – IR₃ = 0

6 – 2I – 9 – 4I – 3I = 0

6 – 9 – 2I – 4I – 3I = 0

-3 – 9I = 0

-3 = 9I

I = -3/9

I = -1/3

回路を流れる電流は 1/3 アンペアです。負の符号が付いた電流は、電流の方向が それは おおよそ反時計回りの方向。

回路は直列に接続されており、回路を流れる電流は抵抗Rを流れる電流と等しくなる。₃ = 1/3アンペア。

抵抗器の両端の電位差（V）を計算してください。 R₃

V = IR₃ = (1/3)(3) = 1ボルト

正解はDです。

6. 下のネットワーク図を見てください！

点Cと点D間の電位差が4ボルトとなるように、Rの値は…

A. 1オーム

B. 2オーム

C. 4オーム

D. 8オーム

E. 10オーム

討論

以下のことが知られています。

バリア1（R）₁）= 2 Ω

バリア2（R）₂）= 2 Ω

バリア3（R）₃）= R

起電力源1（E₁) = 8ボルト

起電力源2（E₂) = 4ボルト

点Cと点D間の電位差（V）_CD) = 4ボルト

質問: 抵抗値R

ジャワブ：

抵抗値を計算します R

V_CD = IR

4 = IR

R = 4 / I

続き…

抵抗器Rを流れる電流(I)を計算してください。

この問題を解くにあたっては、電流の方向を時計回りとする。

– e₁ – 2I + E₂ – 2I – IR = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – I (4/I) = 0

– 8 – 2I + 4 – 2I – 4 = 0

– 8 + 4 – 4 – 2I – 2I = 0

– 8 – 4I = 0

– 8 = 4I

I = -8 / 4

I = -2アンペア

回路を流れる電流は 2 アンペアです。電流は負であり、電流の方向は それは おおよそ反時計回りの方向。

回路は直列に接続されており、回路を流れる電流は抵抗Rを流れる電流と等しくなる。 = 2アンペア。

抵抗値 R

続く…..

R = 4 / I = 4 / 2 = 2オーム

正解はBです。

7 P次の電気回路図を見てください！抵抗器にかかるクランプ電圧の大きさ Rは…

A. 20ボルト

B. 8ボルト

C. 5ボルト

D. 4ボルト

E. 2ボルト

討論

起電力（E）＝電流が流れる前の電圧源の電位差

クランプ電圧（V）＝電流が流れた後の電圧源の電位差

以下のことが知られています。

バリア1（R）₁) = 2 Ω

バリア2（R）₂) = 4 Ω

バリア3（R）₃）= 4 Ω

起電力源1（E₁) = 20ボルト

起電力源2（E₂) = 15ボルト

質問: 抵抗器にかかるクランプ電圧の大きさ R（V）

ジャワブ：

回路を流れる電流（I）を計算してください。

この問題はキルヒホッフの法則に関連しています。問題の解決手順と方法：

最初のお好みの進行方向を選択してください。反時計回りまたは時計回りを選択できます。

第二電流が抵抗器（R）を通過すると電位が低下するため、V = IR は負になります。

ケティガ電流が低電位から高電位（-から+）へ流れる場合、起電力源（E）は正と表記されます。これは起電力源でエネルギーが充電されるためです。電流が高電位から低電位（+から-）へ流れる場合、起電力源（E）は負と表記されます。これは起電力源でエネルギーが放電されるためです。

この問題を解くにあたっては、電流の方向を時計回りとする。

E₁ – IR₁ – IR₂ – IR₃ – e₂ = 0

20 – I(2) – I(4) – I(4) – 15 = 0

20 – 15 – I (2) – I (4) – I (4) = 0

5 – 10 I = 0

5 = 10 I

I = 5/10

I = 0,5アンペア

回路を流れる電流は0,5アンペアです。電流が正の値であることは、電流の方向が予想通り時計回りであることを示しています。

等価抵抗（R）を計算してください。

抵抗器 1 (R₁）、抵抗器2（R₂抵抗器3（R）と抵抗器2（R）₃直列接続。交換用抵抗器：

R = R₁ + R₂ + R₃ = 2Ω + 4Ω + 4Ω = 10Ω

抵抗器のクランプ電圧 R（V）

V = IR = (0,5)(10) = 5ボルト

手っ取り早い方法：

クランプ電圧は、以下の方法で直接決定できます。

V = E₁ – e₂ = 20 – 15 = 5ボルト

正解はCです。

8. 次の電気回路図を見てください！3Ωの抵抗器の電力損失は…

A. 4ワット

B. 8ワット

C. 12ワット

D. 16ワット

E. 20ワット

討論

消費電力＝使用電力

以下のことが知られています。

バリア1（R）₁）= 2 Ω

バリア2（R）₂）= 3 Ω

バリア3（R）₃）= 4 Ω

起電力源1（E₁) = 8ボルト

起電力源2（E₂) = 10ボルト

質問: 3Ωの抵抗における電力損失

ジャワブ：

放熱電力

消費電力は以下の式を用いて計算されます。

P = VI

説明：P = 電力、V = 抵抗器の両端の電位差 3Ω、I = 抵抗3を流れる電流Ω.

抵抗3を流れる電流(I)を計算してください。Ω

まず、回路を流れる電流を計算します。

この問題を解くにあたっては、電流の方向を時計回りとする。

E₁ – IR₁ – IR₂ – IR₃ + E₂ = 0

8 – I(2) – I(3) – I(4) + 10 = 0

18 – 9 I = 0

18 = 9 I

I = 18 / 9

I = 2アンペア

回路を流れる電流は2アンペアです。電流が正の値であることは、電流の方向が予想通り時計回りであることを示しています。

回路は直列に配置されており、回路を流れる電流は抵抗器3を流れる電流と等しくなります。Ω = 2アンペア。

3Ωの抵抗器にかかる電位差（V）を計算してください。

V = IR₂ = (2 A)(3 Ω) = 6ボルト

3Ωの抵抗器における電力損失を計算してください。

P = VI = (6 ボルト)(2 アンペア) = 12 ボルト アンペア = 12 ワット

正解はCです。

9. 次の電気回路図を見てください！点Aと点B間の電位差は…

A. 1,5ボルト

B. 3,0ボルト

C. 6,0ボルト

D. 7,5ボルト

E. 9,0ボルト

討論

以下のことが知られています。

バリア1（R）₁）= 2 Ω

バリア2（R）₂）= 3 Ω

バリア3（R）₃）= 4 Ω

起電力源1（E₁) = 8ボルト

起電力源2（E₂) = 10ボルト

質問: 点Aと点B間の電位差（V）

ジャワブ：

抵抗3を流れる電流(I)を計算してください。Ω

まず、回路を流れる電流を計算します。

この問題を解くにあたっては、電流の方向を時計回りとする。

– e₁ – IR₁ – IR₂ – e₂ – IR₃ = 0

– 8 – I (2) – I (3) – 10 – I (4) = 0

– 18 – 9 I = 0

– 18 = 9 I

I = -18 / 9

I = – 2アンペア

回路を流れる電流は 2 アンペアです。電流は負であり、電流の方向は それは おおよそ反時計回りの方向。

回路は直列に配置されており、回路を流れる電流は抵抗器3を流れる電流と等しくなります。Ω = 2アンペア。

3Ωの抵抗器にかかる電位差（V）を計算してください。

V = IR₂ = (2 A)(3 Ω) = 6ボルト

正解はCです。

質問元:

高校・職業高校向け全国統一試験物理問題