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物理 高校生

解説お願いします🙇‍♀️

2 [工学院大] 次の文章の空欄に当てはまる適切な数値を答えよ。 数値は有効数字2桁で答えること。 電力は発電所から都市部まで高電圧で 送電線1 (180km) 送電される。 高電圧を使用すると送電損失 を低減することが可能なためである。 E[V] 発電所 送電線 2 (180km) 送電は交流で行われているが, 高電圧 送電は直流でも損失が少ない。この原理を図に示す例を用いて確かめてみよう。 茨城県鹿 島市には火力発電所が稼働しており, 東京までの送電線の長さは180km とする。 高圧送 電線には送電線の軽量化を図るために主にアルミニウムが用いられる。送電線の断面積を 600mm² とし, アルミニウムの抵抗率を2.65×10-Ω・m とすると送電線1の抵抗値 はアとなる。送電には送電線1と送電線2とが用いられるので送電線全体での抵 抗値はこの2倍となる。 まち 大型ヘアドライヤーは1台で 1500 W 程度の消費電力である。 そこで,100台のヘアドライヤーを 同時にはたらかせるためには 1500 W x 100 = 150kW を消費するとすると, 150kWの電力を送電する必要がある。 図の電源を発電所と考えて送電を行う。 高電圧送電の例として E=50万 V, 低電圧送電の例としてE=6600V を考える。 私たちの自宅近くの電柱には 6600Vで配 電されており,これを変圧器で100Vに降圧して各家庭に配電している。 図の右の点線の枠の部分は, 変圧器や100 台のヘアドライヤーをまとめて模式的に抵抗として表しており,ここで150kWの電力 が消費されるとする。 これを以下では 「まち」とよぶことにする。 50万V で 150kWの電力を送電 すると, 発電所から流れる電流はイAとなる。 6600Vで同じ 150kWの電力を送電 すると, 発電所から流れる電流はウ A となる。図中の 「まち」 に加わる電圧は送電電 圧から送電線1と送電線2における電圧降下を差し引いた電圧となる。 送電線1と送電線 2との合成抵抗は2×(ア)である。 送電電圧が50万Vのときに流れる電流は (イ) A で |Vである。送電電圧が 6600 あるから, 送電線1と送電線2とで生じる電圧降下はエ Vのときの送電線1と送電線2とで生じる電圧降下はオVである。 この結果, 送電電圧が50万Vのときに 「まち」には、ほぼ50万Vに近い電圧が加わる。 しかし、送電電圧が6600Vのときに 「まち」に加わる電圧はカVとなる。この結果, 50万V送電では送電電力 150kW がほぼそのまま 「まち」で消費されるが, 送電電圧が 6600Vのときに 「まち」に加わる電圧は (カ)Vであり, 「まち」で消費される電力は キ kW となり、送電で無視できない電力損失を生じている。 現実の送配電では交流が用いられている。 交流は相互誘導を原理とする変圧器を用いて容易に高電 圧から低電圧を得ることが可能であるからである。 変圧器を用いて高電圧を低電圧化し、各家庭では 100Vまたは 200V程度の電圧で受電を行う。 送電における高電圧のまま各家庭が受電することは危険 であるため, 安全性を考慮し、各家庭では低電圧で電気エネルギーを使用する。 -9-

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理科 中学生

⑴でなぜウが最大、アが最小になるのか教えていただきたいです。

次の実験を行った。 あとの問いに答えなさい。 実験1 図1,図2のように, 6.0Vの電圧を加えると1.5 Aの電流 が流れる電熱線Aと,発生する熱量が電熱線Aの1/3である電熱線B ちょくれつかいろ へいれつかいろ を用いて, 直列回路と並列回路をつくった。 それぞれの回路全体に 加える電圧を6.0Vにし 回路に流れる電流の大きさと, 電熱線A に加わる電圧の大きさを測定した。 その後, 電圧計をつなぎかえ, 電熱線Bに加わる電圧の大きさをそれぞれ測定した。 図1 図2 A V 電熱線A 電熱線 B A V 電熱線A 電熱線 B 6.0V 6.0 V あたい 実験2 図2の回路の電熱線Bを, 抵抗(電気抵抗)の値がわからない 電熱線Cにかえた。その回路全体に加える電圧を5.0Vにし,回路 に流れる電流の大きさと, それぞれの電熱線に加わる電圧の大きさ を測定すると, 電流計が示した電流の大きさは, 1.5Aであった。 (1) 実験1で, 消費電力が最大となる電熱線はどれか。 また,消費電 力が最小となる電熱線はどれか。 次のア~エのうちからそれぞれ1 つずつ選び,記号を答えなさい。 図1の回路の電熱線A ウ図2の回路の電熱線A イ図1の回路の電熱線B エ図2の回路の電熱線B

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理科 中学生

真空放電管の問題について解説お願いします🙏 (2)の答えが4だったのですが、理由を教えてください。白線が電極Dに寄っていたので、粒子がマイナスならばプラスに引き寄せられるのかと思ったのですが…。 よろしくお願いします💦

[R] 22 I 電流の向きと電圧の大きさが一定時間ごとに変わる 5 右の図は,クルックス管 真空放電管) の電極Aが一極 に,電極B が +極になるように高電圧をかけたときのよう すを表している。 図2は, 電極 AB間に図1と同じ大きさ の電圧をかけたまま、 さらに電極 CD 間に電圧をかけたと きに光っている部分が曲がったようすを表したものである。 次の問いに答えなさい。 【青森県・改】 (1) 蛍光板にあたり, 蛍光板を光らせている粒子は何か。 (2) 図2のようすから, 蛍光板にあたり蛍光板を光らせている 粒子と電極 D について述べたものとして適切なものを次 の1~4の中から1つ選びなさい。 1. 粒子は+の電気を持ち, 電極Dは+極である。 2. 粒子はーの電気を持ち, 電極Dは+極である。 3. 粒子は+の電気を持ち, 電極Dは一極である。 4. 粒子はーの電気を持ち, 電極Dは一極である。 (3) 電極 AB間の電流の流れについて述べた文として適切 なものを次の1~4の中から選びなさい。 1.電極 A から電極Bの向きに流れる。 2.電極 B から電極Aの向きに流れる。 図 1 電極 A 図2 電極 A 光一 図3 蛍光板 電極 D 電極 C S 電極 B 光ってい る部分 電極 B どちらに振れた 図6は送電側コイルがイ (2) 図5の装置において、乾電 として適切なものを、次のア 送電側コイルがつくる 送電側コイルがつくる 受電側コイルに流れる 受電側コイルに流れる (③) ある充電器の消費電力は していた時間は何分か

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