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5分で解ける!電池の端子電圧に関する問題

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この動画の問題と解説

練習

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高校物理 電磁気34 練習 全部

解説

これでわかる!
練習の解説授業
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縦軸が端子電圧V[V]、横軸が電池から流れる電流I[A]のグラフが与えられています。このI-Vグラフをもとに、電池の起電力E[V]と内部抵抗r[Ω]を求めましょう。

与えられたグラフが端子電圧を表すことを読み取ろう

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グラフでは、電流Iが増えるにしたがって、端子電圧Vが下がっていますね。

高校物理 電磁気34 練習 グラフ 書き込みなし

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なぜ右下がりのグラフになるのか、電池の構造を振り返ってみましょう。

高校物理 電磁気34 練習 グラフの下の図

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電池は起電力E[V]の部分と内部抵抗r[Ω]から成り立ち、電池の端子電圧は E−rI[V] となります。この端子電圧の式が、問題に与えられた直線のグラフの式となりますね。 V=E−rI において、 Eが切片、−rが傾き であることに注目しましょう。

高校物理 電磁気34 練習 グラフ 赤字の書き込みあり

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グラフより、傾き-rは、
-r=-0.02/0.1
r=0.20[A]
とわかります。
一方、切片Eは、I=0のときのVをグラフから読み取り、
E=1.48+0.02=1.5[V]
となります。

答え
高校物理 電磁気34 練習 答え全て
電池の端子電圧
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