ミニテスト 理論

直流回路の基礎 ミニテスト【第3回】

直流回路の基礎」のミニテスト第3回(全5問)です。

直流回路の基礎 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

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第1問

20Ω と 30Ω の直列合成抵抗 [Ω] はいくらか。

(1)10
(2)12
(3)20
(4)30
(5)50

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正解:(5)50
直列:R=20+30=50Ω

第2問

分圧の法則で 3Ω と 7Ω の直列回路に 100V を加えた。3Ω にかかる電圧 [V] はいくらか。

(1)3
(2)7
(3)10
(4)30
(5)70

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正解:(4)30
V₃=100×3/(3+7)=300/10=30V

第3問

起電力E、内部抵抗rの線形な直流電源へ純抵抗負荷Rを接続する。負荷Rで消費する電力が最大になる条件はどれか。

(1)R=0
(2)R=r/2
(3)R=r
(4)R=2r
(5)R=∞

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正解:(3)R=r
負荷電力はP=E²R/(r+R)²で、Rについて最大となるのはR=rのときです。これは問題文のように線形な直流電源を内部抵抗rと起電力Eで表し、負荷が純抵抗である条件での結論です。

第4問

定格100 V・500 Wの電熱器を抵抗値一定の理想抵抗とみなし、90 Vで使用した。消費電力 [W] はいくらか。

(1)360
(2)405
(3)450
(4)495
(5)500

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正解:(2)405
定格点からR=V²/P=100²/500=20 Ω。抵抗値一定の条件ではP'=(90)²/20=8100/20=405 Wです。実機では温度によって抵抗値が変わる場合があるため、問題文の仮定を確認して計算します。

第5問

1kWh は何 J か。

(1)360
(2)3600
(3)36000
(4)360000
(5)3600000

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正解:(5)3600000
1kWh=1000W×3600s=3,600,000J=3.6MJ

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