第三級アマチュア無線技士 無線工学 練習問題 第26問: 起電力 12 V、内部抵抗 0.5 Ω の電池に負荷をつないだところ、2 A の電流が流れた。このときの電池の端子電圧として、正しいものはどれか。

「11 V」が正しいです。電池は、起電力 E と内部抵抗 r が直列につながったものと考えられます。

電流 I が流れると内部抵抗で r × I の電圧降下が起き、端子電圧は V = E − r × I = 12 − 0.5 × 2 = 11 V になります。「13 V」は電圧降下の 1 V を起電力に足してしまった値で、電流を取り出すと端子電圧は起電力より下がります。

「12 V」は内部抵抗を無視した値で、電流を流していないときの端子電圧に当たります。「10 V」は内部抵抗で消費される電力 I² × r = 2² × 0.5 = 2 W を電圧降下と取り違えて、12 から引いた値です。

大きな電流を流す送信機の電源では、内部抵抗による電圧の低下に気を付けます。端子電圧 = 起電力 − 内部抵抗 × 電流と覚えましょう。