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PとQに電流がどれだけ流れるか分かれば、
オームの法則から抵抗を求められるので、
その方針で見ていきます。
長さ:PはQの3倍より、
同じ断面積で比較すると
電圧は一定として(V=RIなので)
短いほうが抵抗は小さく電流は大きくなる⇒P
このとき電流の大きさの比は、
P:Q=3:1 ⇒Pの電流を1とするとQの電流は1/3です。
断面積:PはQの1/4より、
同じ長さで比較すると
断面積が大きいほうが抵抗が小さく電流は大⇒Q
このとき電流の大きさの比は、P:Q=1:4です。
よってPとQの電流の大きさの比は、
P:Q=1:12 並列接続されているので仮に、
13A流れるならPには1A流れ、Qには12A流れます。
ここで、電源電圧1.2V、電流0.20A
問題文より0.2A流れたとあるので
Pには0.2×1/13=2/130=1/65(A)
Qには0.2×12/13=24/130=12/65(A)流れます。
電圧は、並列なのでP、Qともに1.2Vになるため、
オームの法則より R=V/I を用いて
Pの抵抗は、1.2÷1/65=78(Ω)
Qの抵抗は、1.2÷12/65=6.5(Ω)
となるかと思います。
詳しくありがとうございます!!🙇
参考にさせて自力で解けるように頑張ります!!!
いえいえ!わからないところが出てきたときには、お知らせください。良かったです✨
もうひとつ、別解として、
合成抵抗Rを、PまたはQを用いて表して、
P、Qそれぞれの抵抗を求める方法です。
長さ:PはQの3倍より、
同じ断面積で比較すると
電圧は一定として(V=RIなので)
短いほうが抵抗は小さくなります。
抵抗の大きさの比は、
P:Q=1:3
こちらのQの抵抗を1とすると、Pの抵抗は1/3です
断面積:PはQの1/4より、
同じ長さで比較すると
断面積が大きいほうが抵抗が小さくなります。
抵抗の大きさの比は、P:Q=4:1
長さと抵抗は、比例関係
断面積と抵抗は、反比例関係になります。
以上からPとQの抵抗の大きさを比べると
抵抗の比は、P:Q=12 :1だと分かります。
Pは抵抗が大きく、電流が流れにくい
Qは抵抗が小さく、電流が流れやすいです。
ここから、2つの合成抵抗Rを求めるには、
式は、1/R=1/P+1/Q から求められるので
P=12Qを代入して、
1/R=1/12Q+1/Q=13/12Qか
より、合成抵抗Rは、12Q/13と表せます。
合成抵抗が分かったので、
ここでオームの法則よりR=V/Iなので
電源電圧1.2Vと電流0.2Aを代入して
12Q/13=1.2÷0.2
12Q/13=6
12Q=78
Q=78÷12=6.5(Ω) ……Qの抵抗6.5Ω
抵抗の比で、P:Q=12:1のため
P=6.5×12=78(Ω) ……Pの抵抗78Ω
写真は、中学の参考書の内容からです。
分かりづらいところありましたらお知らせください。すでに解決済みでしたらすみません。