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小テスト ／ s2-01

回路と電流・電圧・オームの法則

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回路と電流・電圧・オームの法則 ── 問題

基礎

  1. 5 Ω の抵抗に 0.7 A の電流が流れているとき、抵抗にかかる電圧は何 V ですか。
  2. 40 Ω の抵抗に 20 V の電圧をかけたとき、流れる電流は何 A ですか。
  3. ある抵抗に 18 V の電圧をかけると 300 mA の電流が流れた。この抵抗は何 Ω ですか。
  4. 10 Ω と 40 Ω の抵抗を直列につないで 15 V の電源につないだ。回路に流れる電流は何 A ですか。
  5. 30 Ω と 10 Ω の抵抗を並列につないで 9 V の電源につないだ。30 Ω の抵抗に流れる電流は何 A ですか。
  6. 電流計と電圧計のつなぎ方として正しいものはどれですか。　（ア 電流計は並列、電圧計は直列　イ 電流計は直列、電圧計は並列　ウ どちらも直列　エ どちらも並列）
  7. 電流計の −端子を最初につなぐのはどれですか。　（ア どれでもよい　イ 5 A　ウ 50 mA　エ 500 mA）

標準

  1. 10 Ω と 40 Ω の抵抗を並列につないだときの合成抵抗は何 Ω ですか。
  2. 40 Ω と 20 Ω の抵抗を直列につないで電源につなぐと、40 Ω の抵抗に 16 V の電圧がかかった。電源の電圧は何 V ですか。
  3. 10 Ω と 10 Ω の抵抗を並列につないで電源につなぐと、回路全体に 0.4 A の電流が流れた。電源の電圧は何 V ですか。
  4. 20 Ω と 30 Ω を並列にし、それに 8 Ω を直列につないで 10 V の電源につないだ。回路全体に流れる電流はどれですか。　（ア 0.17 A　イ 1.25 A　ウ 0.5 A　エ 2 A）
  5. 電圧を横軸、電流を縦軸にとったグラフで、抵抗 A の直線が抵抗 B の直線より急だった。正しいものはどれですか。　（ア 抵抗は同じ　イ A のほうが電圧が大きい　ウ A のほうが抵抗が大きい　エ A のほうが抵抗が小さい）
  6. 図の回路で、回路全体に流れる電流は何 A ですか。
  7. 図の回路で、8 Ω の抵抗にかかる電圧は何 V ですか。
  8. 図の回路で、12 Ω の抵抗に流れる電流は何 A ですか。
  9. 電熱線 a にかける電圧を変えて、流れる電流を測った。 電圧（V）｜0｜1.0｜2.0｜3.0｜4.0 電流（mA）｜0｜50｜100｜150｜200 電熱線 a の抵抗は何 Ω ですか。

発展

  1. 前の混合回路（20 Ω と 30 Ω を並列、8 Ω を直列、電源 10 V）で、20 Ω の抵抗に流れる電流はどれですか。　（ア 0.3 A　イ 0.2 A　ウ 0.5 A　エ 0.25 A）
  2. 同じ材質の電熱線で、長さを 2 倍、断面積を 2 倍にしたとき、抵抗はもとの何倍になりますか。　（ア 1/2 倍　イ 1 倍（変わらない）　ウ 4 倍　エ 2 倍）
  3. 図の回路で、電源から流れ出る電流は何 A ですか。
  4. 電熱線 A・B にそれぞれ電圧をかけて、流れる電流を測った。 電圧（V）｜2.0｜4.0｜6.0 A の電流（mA）｜50｜100｜150 B の電流（mA）｜200｜400｜600 A と B を直列につないで 12 V の電圧をかけると、回路に流れる電流は何 mA ですか。

回路と電流・電圧・オームの法則 ── 解答

基礎

  1. 3.5　V = RI = 5 × 0.7 = 3.5 V。
  2. 0.5　I = V ÷ R = 20 ÷ 40 = 0.5 A。
  3. 60　300 mA = 0.3 A に直す。R = V ÷ I = 18 ÷ 0.3 = 60 Ω。
  4. 0.3　直列の合成抵抗 10 + 40 = 50 Ω。I = 15 ÷ 50 = 0.3 A（どの抵抗にも同じ電流）。
  5. 0.3　並列なので 30 Ω にも電源と同じ 9 V がかかる。I = 9 ÷ 30 = 0.3 A。
  6. イ　電流計は直列、電圧計は並列　電流は通り道に割り込んで測る（直列）、電圧は 2 点の差を測る（並列）。
  7. イ　5 A　大きい端子から。針が振り切れて壊れるのを防ぐ。

標準

  1. 8　1/R = 1/10 + 1/40 → R = 10 × 40/(10 + 40) = 400/50 = 8 Ω（どちらの抵抗よりも小さい）。
  2. 24　40 Ω の電流 = 16 ÷ 40 = 0.4 A。直列なので 20 Ω にも 0.4 A → 電圧 20 × 0.4 = 8 V。電源 = 16 + 8 = 24 V。
  3. 2　並列の合成抵抗 5 Ω。V = 5 × 0.4 = 2 V。
  4. ウ　0.5 A　並列部分 20 × 30/50 = 12 Ω。全体 12 + 8 = 20 Ω。10 ÷ 20 = 0.5 A。
  5. エ　A のほうが抵抗が小さい　傾き = 電流 ÷ 電圧 = 1/抵抗。急なほど流れやすい。
  6. 0.3　直列の合成抵抗は 8 + 12 = 20 Ω。電流 = 電圧 ÷ 抵抗 = 6 ÷ 20 = 0.3 A。
  7. 2.4　回路の電流は 6 ÷ (8 + 12) = 0.3 A。電圧 = 抵抗 × 電流 = 8 × 0.3 = 2.4 V（電圧は抵抗の比で分かれる）。
  8. 1　並列では各抵抗に電源と同じ 12 V がかかる。電流 = 12 ÷ 12 = 1 A。
  9. 20　電流は電圧に比例している。4.0 V のとき 200 mA ＝ 0.2 A なので、抵抗 = 4.0 ÷ 0.2 = 20 Ω。mA は A に直してから割る。

発展

  1. ア　0.3 A　8 Ω の電圧 8 × 0.5 = 4 V、並列部分は 6 V。6 ÷ 20 = 0.3 A。
  2. イ　1 倍（変わらない）　長さに比例（2 倍）、断面積に反比例（1/2 倍）。かけて 1 倍。
  3. 1.5　各抵抗の電流は 12/12 = 1 A と 12/24 = 0.5 A。並列では合計が全体の電流なので 1.5 A。
  4. 240　表から A の抵抗は 2.0 V ÷ 50 mA ＝ 40 Ω、B は 10 Ω。直列の全体の抵抗は 40 + 10 = 50 Ω。電流 = 12 ÷ 50 = 0.24 A ＝ 240 mA。

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