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Science Junior High

問3番が全くわかりません 解き方教えてください💧💧💧💧💧

家庭用の電気器具の電力について調べるために、掃除機,テレビ, アイロン, 電気ケトル, 7 ノートパソコンの5種類の電気器具の電力を調べたところ,それぞれの電気器具に家庭用の コンセントから100 Vの電圧を加えると,図で示した電力となることがわかった。 図 00 テレビ 80W アイロン 1000W 電気ケトル 1200W ノートパソコン 30W 600W 問1 電気器具は, 電気を使って光や熱,音を発生させたり, ものの運動のようすを変えたりして いる。このような,電気のもついろいろなはたらきをする能力を何エネルギーというか。 問2 下線部について, 家庭の配線は, さまさざまな電気器具が並列つなぎになっている。このよう に,電気器具が並列つなぎになっているのは,電気器具を使う上でどのような利点があるから か。次の1~4から1つ選び,番号を書け。 それぞれの電気器具に同じ大きさの電流を流すため。 2 それぞれの電気器具に同じ大きさの電圧を加えるため。 3 それぞれの電気器具の抵抗を,同じ大きさにするため。 はいせん 肉す 4 それぞれの電気器具の消費電力を,同じ大きさにするため。 S S 問3 図の電気ケトルを1分間使用して, 25℃の水500gをあたためた後,水の温度をはかると, 55℃であった。このとき,水が得た熱量は,電気ケトルが1分間に発生した熱量の何%か。た だし,1gの水の温度を1℃上昇させるのに必要な熱量を4.2Jとする。 でレーカーという装置がある。ブレーカーは, 決と そ 山田士 るため 掃除機

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Science Junior High

この問題の解き方教えて下さい🙇‍♀️答えは25時間12分です。

6 SeMid, 家に届いた資料1のような電気使用量のお知らせを見て、家庭で使う電気器具に興味をもち, 資料2 ~4を作成しました。これに関して、 あとの問いに答えなさい。ただし、 使用している間の電気器具の消費電力 は一定であるとする。また, 家庭の電気配線はすべての電気器員具に同じ電圧が加わるようになっており, 毛の 電圧は 100Vとする。 資料1 資料2 100Vの電圧で使用したとき の消費電力(W) 25年12月分 ご使用期間 12月1日~12月31日 電気器具の種類 ご使用量 9A 420kWh アイロン 900 炊飯器 350 3、5A テレビ 100 (A 掃除機 400 4A 電気ポット 600 6A 資料3 ○このような配線は危険です 電気ポット 延長コード 冷蔵庫 コンセント 電気ストープ アイロン 資料4 ○家庭で消費した電力量に占める待機時消費電力量の割合 ※1 電気器具を使用していなくても コンセントに差しているだけ で、消費する電力量のこと。 ※2 電気器具を使用しているとき に、電気器具で消費する電力量 待機時間電力最 6.0% 機器使用による 消費電力量 94.0% F のこと。 (省エネルギーセンター「平成 20年度待機時消費電力調査報 告書」より作成) 上記内訳

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Physics Senior High

(3)の解説の『C1の両端の電圧V1は、R2とR3による電圧降下の和 』という部分が理解できないので教えて頂きたいです。また、別の考え方でも解けるのであれば別解を教えて頂きたいです。

必解115)(コンデンサーを含む直流四) 抵抗 R,, R2, Rs,コンデンサー Cl, Ca, スイッチ Si, S2 および 電池Eからなる回路がある。R., R2, Rs の抵抗値はそれぞれ2R, 49, 68であり, Ci, Ca の電気容量はともに4uF, Eは起電力カが 12Vで内部抵抗が無視できる電池である。最初S; は開いており, S2 は閉じている。 (1) S, を閉じた瞬間に Re を流れる電流はいくらか。 (2) S, を閉じて十分時間がたったとき Re を流れる電流はいくらか。 (3) (2)のとき、C,に蓄えられた電荷はいくらか。 (4) 次に、S, とS2を同時に開き,十分時間がたった。 そのとき Cに加わる電圧はいくらか (5)(4)のとき、R,で発生する熱量はいくらか。 Ci が街の R2 光の3 らの条 こ S2 Ho R。 C2 える。 S」 "E 観測 図 ぞれ (東京重後1 2の ヒント 115〈コンデンサーを含む直流回路〉 ヒント)11 (1)「S」 を閉じた瞬間」→ コンデンサーは導線と考えてよい (2) 「S. を閉じて十分時間がたった』→ コンデンサーには電流が流れない (4) スイッチを開く前後で、 C」 と Caに蓄えられた電気量の和は保存される。 (5) スイッチを開く前後での静電エネルギーの変化量は, R.と R。 で発生する熱量に等しい。 (1) S,を閉じた瞬間には, Ci, Ca ともに電荷は0であるから C1, Ca に加わる 電圧はともに0である※Aや。よって, R2 を流れる電流を Ieとすると, E→C→R2→C2→Eの閉回路で 12=41z が成りたつ。ゆえに Ia=3A (2) 十分時間がたつと, Ci, Caには電荷がたまり, 電流が流れなくな る※B。このとき, Ri, R2, Rs には同じ大きさの電流が流れるので, これをI[A)とすると, E→R3- R2→R」→E の閉回路で を (3) 電 (4)b) (3)「Q=CV」 を用いる。 合※A Si を閉じた瞬間, 電 荷0のコンデンサーは導線と 同じ。 (1)電 用い の II 入で なる 導線 R。 12=21+4I+6I よって I=1A 1C2 (3) C」の両端の電圧 Vi は, R2 と R3による電圧降下の和だから Vi=4×1+6×1=10V よって, C」の電荷 Q. は Q=C.Vュ=4×10-6×10=4×10-5C (4) スイッチを開く前のC2の両端の電圧を Vzとすると, 前問と同様に II 導線 (2)電 I[F や※B 十分時間がたつと, コンデンサーは断線と同じ。 する V2=2×1+4×1=6V は - S, Szを同時に開いて十分時間がたつと, Ri, R2, R3 を流れる電 流は0となるので, Ci と C2に加わる電圧は同じになる※C←。これ をVとすると, 電荷が保存されるから C.V:+C2V2=(Ci+C)V 4×10-6×10+4×10-6×6=(4×10-6+4×10-6)V よって V=8V (5) S1, S2 を開く前に C., C2に蓄えられていたエネルギーWは R」 R2 てい フの I 2式 w-cv+Gw 合※ C 4μF (3)「P 十分時間がたった後に, C1, C2に蓄えられてい るエネルギー W' は Qi ラフ Q2 の組 消費 (4) 問 W' 4μF Ri. Rs で発生する熱量は, W-W'※D←であり, Ri, Ra は直列に接続され ているから, 発熱量の比は抵抗の比となる※E←。 ゆえに R」での発熱量は 一※D 減少したエネルギー が、2つの抵抗R」 と Ra で消 費される。 であ R (W-W)x- Ri+R。 の電 -(cm-a-(ccr) -(×4x10+×4x)-(伝×4×8+×x8 R」 ;X 介※E 抵抗での消費電力P は P=IV=RI? Ri+R。 (a) で 直列のときは電流Iが共通な ので,発熱量は抵抗に比例す 2 の =4μJ=4×106J 2+6 る。

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