並列抵抗器と内部抵抗を含む電気回路 – 問題点と解決策
1. 下の図に基づいて、起電力 (emf) の源が 24 ボルトの場合、電流Iを求めなさい。
既知:
起電力源 = 24ボルト
内部抵抗(r)=2オーム
40オーム、20オーム、20オームの抵抗器。
求む:電流I
解決策:
並列接続された抵抗器の等価抵抗値:
1/R = 1/40 + 1/20 + 1/20
1/R = 1/40 + 2/40 + 2/40
1/R = 5/40
R = 40/5
R = 8オーム
端子電圧:
V = 起電力 – I r
V = 24 – I 2
電流 I :
V = IR
24 – I 2 = I 8
24 = I 8 + I 2
24 = I (10)
I = 24/10
I = 2.4アンペア
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2. 下の図に基づいて、R 1 = 3 Ω、R 2 = 4 Ω、R 3 = 4 Ω、電流が 0.5 A の場合、電圧を求めます。
既知:
電流(I)=0.5アンペア
抵抗器R1 = 3オーム
抵抗器R2 = 4オーム
抵抗器R3 = 4オーム
求む:電圧(V)
解決策:
等価抵抗を計算してください。
R2とR3は並列接続されています。等価抵抗は次のようになります。
1 /R 23 = 1/R 2 + 1/R 3 = 1/4 + 1/4 = 2/4
R 23 = 4/2 = 2オーム
R1とR23は直列に接続されています。等価抵抗は次のようになります。
R = R 1 + R 23 = 3 + 2 = 5 オーム
電圧:
V = IR = (0.5)(5) = 2.5ボルト
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