ぴよパス第三種電気主任技術者試験 直流回路と交流回路 練習問題 第1問: 内部抵抗の無視できる起電力 40 V の直流電源がある。電源の正極から抵抗 R₁ = 2 Ω を経て節点 a に至り、節点 a と電源の負極の間に抵抗 R₂ =
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初級推定正答率 約 81%
内部抵抗の無視できる起電力 40 V の直流電源がある。電源の正極から抵抗 R₁ = 2 Ω を経て節点 a に至り、節点 a と電源の負極の間に抵抗 R₂ = 10 Ω と抵抗 R₃ = 15 Ω が並列に接続されている。R₃ で消費される電力 [W] として、正しいものはどれか。
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正解: 3. 60 W
R₃ で消費される電力は「60 W」です。並列部分の合成抵抗は 10 × 15/(10 + 15) = 6 Ω、回路全体の合成抵抗は 2 + 6 = 8 Ω なので、全電流は 40/8 = 5 A です。並列に接続された抵抗には同じ電圧がかかり、その大きさは 5 × 6 = 30 V (40 − 5 × 2 = 30 V と求めても同じ) です。したがって R₃ の電力は P = V²/R = 30²/15 = 60 W です。「90 W」は R₂ の電力 30²/10 です。「50 W」は R₁ の電力 5² × 2 です。「200 W」は電源が供給する全電力 40 × 5 で、60 + 90 + 50 = 200 W と一致します。「107 W」は電源電圧 40 V がそのまま R₃ にかかるとみなした 40²/15 ≈ 107 W です。直列の R₁ で電圧が下がる分を差し引いてから、並列部分の電圧を使いましょう。
関連キーワード: 直並列回路・合成抵抗・消費電力
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