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Physics Senior High

何故黄色の線が言えるのですか?

理についての関係を表している。 ここでは、内部でのミクロ ( ) 注目して考えてみよう。 の大きさ 全線をつなぐと、導 が生じる。 もつ自由電子は電場と の力を受けて加速し、運動エネルギーを得るが、 するイオンに衝突してエネルギーを失う。 導体 電子はこのような衝突を繰り返しながら、全 してある一定の平均の速さで移動するため、導線の 単位時間あたりに通過する電気量は時間的にほと流れる電 化せず、電流の大きさは一定と見なせる。 のモデル S(m²) の中を 単位体積あたり (個/m²の自由電子が平均速(m/s) るときの電流の大きさを求めてみよう。 B時間(s) の間に通過する自由電 図のAB間の体積(m に含まれて 自由電子 断面積 )とすると、その である。 電気素量をe(C) とすると、 時 ▲回の大きさ 過する電気量の大きさは WS (C) となるから、電流の大きさ [A] は、次 になる。 1-2- enets F =enes 00 全国中の自由電子はおよそ1原子に1個程度の割合で含まれ、導線としてよ 「いられる制では、自由電子 である。面 は8.5×10個/m² =10m²の導線に 4.0Aの電流が流れているとき、自由電子の平均の速さを求 電気量 1.6 × 10 "Cとする。 ムの法則 eのような長さ(m) S[m²] 電圧V[V) を加えると、 内部には V km) 自由電子 動している イオン RET 自由電子が受ける力がこれだけならば、自由電子は加速し続ける。しかし、原線の どの部分でも電は一定であるので、自由電子の速さは一定のはずである。したがっ て、自由電子は静電気力とともに、それとつり合う別の力を受けていると考えられる。 そこで自由電子が 動するイオンと衝突を繰り返しながら移動するときに、 イオンから抵抗力を受けていると考えよう。その大きさ (N) が自由電子の平 [m/s] に比例すると仮定すれば、 (は比例定数)...② である。 ①と②式の力がつり合って自由電子が一定の速さで運動するとき。 eV --ku よって、 2.... kl eV T となる。 ゆえに、流れる電流は0③より、次のようになる。 1-S¹SV M よって、オームの法則と同じ形の式が導け式とこの式を比べると、 kl ne'S nev R. R1/23 であり、mm表せることがわかる。 を比べると, SR ●ジュール dのような長さ(m), 断面積S(m²) の線の両端に電圧V[V) を加えると、 導線内には強さ V E-- (V/m) の一様な電場ができる。このため、自由 w 電子から大きFE (N)の静電気力 を受けて平均のさ(m/s)で移動する。 時間(s) の (m) であるから、自由電子1個 がこの間に電場からされた仕事はPxle (J) である。 線の自由電子の個数密を るので、すべての自由電子が MARS REE 1 d ジュール とすると、導線にはSTの自由電子があ 個/m²') 仕事の

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Science Junior High

(2.3.4.5)を教えていただきたいです!

:) 流 } オームの法則 2 電流と電圧の関係について調べる次の実験1,2を行った。 実験1 図1のような回路をつくり, 電熱線Pにかかる電圧の大きさを1.0V から 図 1 5.0V まで 1V ずつ上げていき, 電熱線Pを流れる電流の強さを測定し, 結果を表 にまとめた。 電圧〔V〕 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 図2 電流 〔A〕 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 図 4 電熱線P 電熱線Q 20.3 a b 図3 実験2 図2,図3のように電熱線P,Qを使って直列回 路と並列回路を組み立て,それぞれの電流と電圧の関係 を調べた。直列回路では, 「点aと点b の間の電圧」と「点 cを流れる電流」を測定した。並列回路では,「点dと 点eの間の電圧」と「点fを流れる電流」を測定した。 図4は,その結果をグラフに表したものである。 電熱線P d 電熱線Q 0 1.0 2.0 3.0 4.05.0 電圧〔V〕 (1) 電熱線P,Qの抵抗の大きさはそれぞれ何Ωですか。P[ 2) Q ( 22] (2)図2の直列回路で, 点aと点bの間にかかる電圧を 3.0V にしたとき, 点 cを流れる電流の強さが0.04A になった。このとき, 電熱線Qにかかる電圧の大きさは何Vですか。 V] (3) 図3の並列回路で, 点f を流れる電流が0.12A のとき, 電熱線Pを流れる電流は何Aですか。 A) (4) 図3の並列回路で,点dと点eの間にかかる電圧を 4.0V にしたとき, 電熱線Qにかかる電圧の大き さは何Vですか。 V) ) (5) 図3の並列回路で、電熱線P, Qを流れる電流の強さを最も簡単な整数の比で表しなさい。 解答・解説 p.18 35 ・ジヒント 靴ヒント ②2 (5) 電圧が同じとき、電熱線に流れる電流の強さは、抵抗の大きさに反比例する。 C 電流〔A〕 0.2 0.1 2) ( 5点×6) 電熱線 P 並列回路 (17 直列回路

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