高校物理

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5分で解ける!電圧降下に関する問題

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5分で解ける!電圧降下に関する問題

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この動画の問題と解説

練習

一緒に解いてみよう

高校物理 電磁気31 練習 全部

解説

これでわかる!
練習の解説授業
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回路図をもとに、それぞれ点Bの電位を求めていきましょう。

(抵抗値R)×(電流I)だけ電位が下がる

高校物理 電磁気31 練習 (1) 問題文と図

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抵抗の入口Aの電位が5.0[V]であるとき、出口Bの電位Vはいくらになるでしょうか。

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抵抗でどれだけ電圧が下がったのか を考えましょう。電流は高電位から低電位に向かって流れます。いま電流は図の右向きに流れていますね。したがって、左側が高電位、右側が低電位となり、 点Bは点Aより電圧が降下 したことがわかります。

高校物理 電磁気31 練習 (1) 図 赤字の書き込みあり

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上図のように、 電圧の大小を表す不等号 を書き込むと、目で見てわかりやすくなりますね。 抵抗を流れる電流の向きと不等号の矢印の向きが同じになる ことも覚えておきましょう。

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では、点Bは点Aよりどれだけ電圧が下がったのでしょうか?オームの法則より、
RI=3.0×2.0[V]
だけ電圧は下がります。したがって、点Bの電位Vは、
V=5.0-3.0×2.0=-1.0[V]
となります。

(1)の答え
高校物理 電磁気31 練習 (1) 図の下側1−2行目

アースを基準(0[V])として考える

高校物理 電磁気31 練習 (2) 問題文 図

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図の左に アース の記号があることに注目しましょう。アースは地面に接続された点を表し、 基準点0[V] となります。

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では、電池と抵抗の電位差の大小を図に書き込みましょう。電池は棒の長い正極側が高電位、抵抗は電流の入口が高電位になるのでした。

高校物理 電磁気31 練習 (2) 図 赤字の書き込みあり

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不等号を描くことによって、電位の大小が目でみてわかるようになりましたね。アースで0[V]だった電位は、 電池の起電力により3.0[V]上昇 しています。そこから、抵抗で電圧が下がっています。抵抗での電圧降下は、(抵抗値R)×(電流I)なので3.0×2.0[V]です。したがって、点Bの電位Vは、
V=3.0-3.0×2.0=-3.0[V]
となります。

(2)の答え
高校物理 電磁気31 練習 (2) 図の下側1−2行目
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電圧降下
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