消防設備士 乙種第7類 基礎的知識(電気) 練習問題 第8問: 100Vの電源に、抵抗10Ωの電熱線Aと抵抗20Ωの電熱線Bを並列に接続した。同じ時間に電熱線Aと電熱線Bで発生するジュール熱の比(A:B)はどれか。
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初級推定正答率 約 82%
100Vの電源に、抵抗10Ωの電熱線Aと抵抗20Ωの電熱線Bを並列に接続した。同じ時間に電熱線Aと電熱線Bで発生するジュール熱の比(A:B)はどれか。
解答と解説を先に見る
正解: 3. 2:1
ジュール熱は H=I²Rt で表され、電圧で書くと H=(V²÷R)t です。並列接続では電熱線AとBに同じ100Vが加わるので、Aの電流は10A、Bの電流は5Aです。発熱量はAが10²×10×t=1000t、Bが5²×20×t=500tとなり、比は2:1です(3)。抵抗の大きいほうが多く発熱するのは、同じ電流が流れる直列接続の場合で、そのときの比が1:2(2)です。 1:1(1)は電圧が同じなら熱も同じとした誤り、1:4(4)と4:1(5)は抵抗の比を2乗した誤りです。
関連キーワード: ジュール熱・電熱線・並列接続・抵抗
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