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Science Junior High

理科の電気についての問題です。(2)の電熱線Yの抵抗の求め方が分かりません。

A B 簡単 結果 を混 あとの問いに答えなさい。 【実験 1】電熱線 X を電源装置につなぎ,電源装置の電 圧をいろいろ変えて, 流れる電流の強さを調べた。 図1はその結果を表したものである。 【実験2】 電熱線X と抵抗がわからない電熱線Y, 電源 装置,電流計, スイッチ ac を用いて, 図2のよう な回路をつくった。 図 1 0.5 0.4 T 0.3 流 (A) 0.2 0.1 【実験3】図2の電源装置の電圧を 6.0V にし, スイッチb だけを閉じて電流を流すと, 電流計が200mA を示した。 電熱線Y 電圧〔V〕 【実験 4】図2のスイッチ b を開けて、スイッチとスイッチcを閉じ、電源装置の電圧を変えて、流れる 電流の強さを調べた。 【実験5】図2の電源装置の電圧を 6.0Vにし、スイッチ a~eをそれぞれ閉じたり開いたりして電流を流した。 そのとき、電流計が300mAを示した。 0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 図2 ア スイッチ a を閉じ, スイッチ b,cは開けた。 イスイッチcを閉じ,スイッチ a,bは開けた。 ウスイッチ a, b を閉じ, スイッチcを開けた。 スイッチ ア 実験3のように, すべての電気器具が直列につながっている。 イ実験3のように, すべての電気器具が並列につながっている。 ウ実験4のように, すべての電気器具が直列につながっている。 I 実験4のように、 すべての電気器具が並列につながっている。 スイッチb 電熱線X 図1で示したように,「電熱線に流れる電流が, 電熱線に加わる電圧に比例する」という関係を何というか。 その法則名を書きなさい。 スイッチ c 電熱線Yの抵抗は何Ωか。 実験3で一定時間電流を流したとき、電熱線Xが消費する電力は電熱線Yが消費する電力の何倍か。 実験3と実験4では、どちらの場合も電熱線Xと電熱線Yがつながった回路ができている。一般に,家庭の電気器 具はどのようにつながっているか。 適切なものを、次のア~エから1つ選び、符号で書きなさい。 十分実験5では, スイッチ a cをどのように閉じたり開いたりしたか。適切なものを,次のア~ウから1つ選び,符号 で書きなさい。

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Physics Senior High

(g)について質問です。答えは正だったのですが、電場と逆向きに電子は動くので負になると思います。 何故正になるのでしょうか?

111. <導体中の自由電子の運動〉 断面積 S, 長さLの導体がある。 この導体には,電気量 -e の自由 電子が単位体積当たり個含まれるものとして,次の問いに答えよ。 (1) 図のように, 導体の両端に電圧 V を加えた。 (a) 導体内に生じる電場の大きさはいくらか。 その向きは図のA, B のいずれか。 (b) 自由電子が電場から受ける力の大きさはいくらか。 その向きは 図のA,B のいずれか。 (2) 自由電子は電場から力を受けるが, 導体中の陽イオンからの抵抗力を受け、この2つのカ がつりあって,自由電子は一定の速さで移動するとみなせる。 この抵抗力の大きさが自由 電子の速さに比例すると考え,その比例定数をんとする。 標準問題 (c) 自由電子の速さはいくらか。 (d)導体の断面を単位時間に通過する電子の数はいくらか。 (e) 導体を流れる電流の大きさはいくらか。 (f) オームの法則と (e) の結果を比較すると, 導体の抵抗はいくらになるか。 (3) 導体の両端に加えた電圧により生じた電場は、抵抗力に逆らって自由電子を移動させる 仕事をする。 この仕事は,導体から発生するジュール熱と等しくなる。 (g) 電場が1個の自由電子に単位時間にする仕事はいくらか。 (h) 導体から単位時間に発生するジュール熱はいくらか。 [17 福岡大 〕

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