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5分で解ける!非オーム抵抗に関する問題

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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36 練習 全部

解説

これでわかる!
練習の解説授業
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図2のAは電球を表す記号でした。電球に流れる電流のグラフは図1より弓なり曲線なので、オームの法則に従わない 非オーム抵抗 であることが分かります。

非オーム抵抗の電流I、電圧Vの関係式は?

高校物理 電磁気36 練習 (1) 問題文

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まず、図2の回路に与えられた情報を描き込んでみましょう。電球につながれた抵抗は抵抗値1.0[Ω]の普通の抵抗であり、オームの法則に従います。直列接続なので、抵抗にかかる電流は電球と同じIですね。

高校物理 電磁気36 練習 図2 赤字の書き込み全てあり

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電球と抵抗は直列接続です。したがって、電球にかかる電圧V[V]と抵抗にかかる電圧1.0×I[V]の和は、電池の起電力5.0[V]と等しくなり、
5.0=V+1.0×I
が成り立ちますね。

(1)の答え
高校物理 電磁気36 練習 (1) 解答

グラフの交点が求めたい値

高校物理 電磁気36 練習 (2) 問題文

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(1)ではAに流れる電流Iと電圧Vの関係を求めました。(2)ではIとVを具体的な数値で表しましょう。

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カギとなるのは V-Iグラフ です。(1)の結果をよく見てください。 VとIの関係は1次式I=5.0-V なので、 V-Iグラフは直線 になりますね。一方、図1で与えられた曲線グラフも電球Aに流れる電流Iと電圧Vの関係を表すグラフです。したがって、(1)をグラフ化した直線と、与えられた図1のグラフの交点を求めれば、電流Iと電圧Vの値が求められます。

高校物理 電磁気36 練習 図1 赤字の書き込み全てあり

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グラフより、 I=3.0[A]、V=2.0[V] ですね。2つの交点は、「電球AにおけるI-Vの関係式(曲線のグラフ)」と「電球Aに1.0[Ω]の抵抗と起電力5.0[V]の電池を図1のように接続したときのI-Vの関係式(直線のグラフ)」の両方を満たす点となります。

(2)の答え
高校物理 電磁気36 練習 解答
非オーム抵抗
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