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理科 中学生

この問題で電熱線Bの電気抵抗の求め方が知りたいです。

6 次の実験について,あとの問いに答えなさい。 ただし, 各電熱線に流れる 電流の大きさは、時間とともに変化しないものとする。 図1. 実験1 ① 図1のように, 電熱線Aを用いて実 [千葉] 得点 はっぽう 験装置をつくり, 発泡ポリスチレンのコッ プに水 120gを入れ,しばらくしてから水> の温度を測ったところ, 室温と同じ20.0℃ だった。 ②スイッチを入れ, 電熱線Aに加える電圧を 「ガラス棒 発泡 電源装置 温度計 スイッチ ・電圧計/ ポリスチレン コップ 水 発泡ポリスチレンの板 TRAC 電流計 6.0Vに保って電流を流し、水をゆっくりかき混ぜながら1分ごとに5 分間、水の温度を測定した。 測定中, 電流の大きさは1.5A を示していた。 ③図1の電熱線Aを,発生する熱量が1/3の電熱 図2 線Bにかえ、水の温度を室温と同じ20.0℃にし た。 電熱線Bに加える電圧を6.0Vに保って電 流を流し,②と同様に1分ごとに5分間、水の 温度を測定した。 図2は、測定した結果をもとに, 「電流を流した時間」 と 「水の上昇温度」の関 係をグラフに表したものである。 じょうしょう 6.0 水 5.0 の 電熱線A 4.0 温3.0 2.0 1.0 0 電熱線B 0 1 2 3 4 5 電流を流した時間 〔分〕 実験2 図34のように, 電熱線A,B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3 電熱線A 電熱線B 6.0V 図 電熱線A 電熱線B 6.0V

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物理 高校生

これの(3)がわかりません。

403 ころ、 の電 sin wt, EL 影響で送電先の電圧が送電元の電圧より大きくなることがあり問題。 物理 例題 91 交流のベクトル表示 物理 基礎 物理 406 抵抗R, コイルL, コンデンサーCを直列に接続し、 電圧の実効値が20Vの交 流電源に接続したところ、 実効値2.0A の電流が流れた。 この場合のLのリアク タンスを20Ω, Cのリアクタンスを15Ωとする。 (1) LとCの電圧の実効値 Vre [V], Vce 〔V] を求めよ。 (2) 電圧のベクトル図より, 電源の電圧に対する電流の位相の遅れ [rad〕 と, 抵 抗にかかる電圧の実効値 VRe 〔V〕 を求めよ。 (3) 電源電圧 V [V] 時刻f[s] を用いて V=20√2 sin 100t と表されるとき 電 [流I[A] を式で表せ。 3.14 とする 解答 (1) 交流の角周波数をw 〔rad/s], ● 138 センサー 電圧に対する電流の位相 ・抵抗→同じ。 ・コイル→だけ遅れる。 電流の実効値を I [A], Lの自己インダ クタンスをL[H], C の電気容量を C[F] とすると,VLe = wLI=20×2.0= 40[V] VLe+Vce 40V 1 120V ・コンデンサー Vce= - I = 15×2.0= 30[V] wC 10V VRe →だけ進む。 センサー 139 RLC 直列回路の交流のベ クトル表示 (電流ベクトルを右向きに 描くとすると) ・抵抗にかかる電圧 VRe は 右向き。 ・コイルにかかる電圧 Vre は上向き。 ・コンデンサーにかかる電 圧Vce は下向き。 ・電源電圧 V は, Ve=VRe+ Vie+Vce センサー 140 (2) 共通に流れる電流I を右向きのベクト ルとし、反時計回りを位相の進む向き とすると,Rにかかる電圧 VRe の位相は 電流と位相が同じなので右向きに描く。 Lにかかる電圧 VLe の位相は電流より位 π 30V Vce 相が今だけ進むので右図の上向きに描 く。Cにかかる電圧Vcの位相は電流よりも位相が今だけ遅 2 れるので上図の下向きに描く。 電源の電圧の実効値 V は, 数学的にVe=Vre + Vre+ Ve となることから,各ベクトルの 大きさを考えると, 上図のようになる。 この図より Vre+ Vcel = 10[V] となる。 よって, sinθ= | Vie + Veel_10. | Vel =0.50 20 π これより,0= - 〔rad〕 ......① 6 交流回路の瞬時値は,最大 値と位相を別々に求める。 π *te, VRe = V COS =20x 2=10√3=10×1.73=17.3 2 注 電圧や電流の最大値や位相 TRO 17(V) [ 29 などは, ベクトル表示による方 法でなくても、公式を用いて計 算で求めることができる。 (3) 電源の電圧の最大値を Vo [V], 電流の最大値を I〔A〕とす ると,V=Vosin wt のとき, I=Isin (wt-0) と表されるから, ①II より 最大値と位相を考えると, I= 2.0√2sin100㎖t- 6 29 交流と電磁波 255

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理科 中学生

考察と表をなんて書けばいいかわかりません。実験の内容もはっきり分かってないです。明日提出の紙なので教えてください。電圧計の使い方(モデル)を簡単にお願いします。

2学期No.17 実験2> 回路に加わる電圧 教科書p. <1> 直列回路について調べる <予想>直列につながれた2個の豆電球それぞれに加わる電圧は同じだろうか。 <予想> <実験手順 > 強くなる ① 「豆電球ア」 と、 「豆電球イ」を直列につないで回路をつくる。 ② それぞれの区間での電圧をはかる。 AB間・・・ 豆電球アの両端 BC間・・・ 豆電球の両端 AC間・・・ 豆電球アのはじめから豆電球の終わり まで (電球2個) DE間・・・電源とスイッチ AE間・・・スイッチから豆電球アのはじめまで(導線のみ) CD間・・・ 豆電球イの終わりから電源まで (導線のみ) <結果> 左の表に、 単位もつけてまとめよう。 <考察>1. 直列回路でAB間、 BC 間、 AC 間、 DE間の電圧にはどんな関係があるか。 また、豆電球2個それぞれに加わる電圧は同じか。 (実際の結果と、教科書の両方を参考に) 豆電球ア: (2.5XV用 豆電球 (3.8)V用 2. 並列回路で、 FG間、 HI 間、 JK間の電圧にはどんな関係があるか。 3. AE間、CD間のような導線だけの区間の電圧はどうなっているか。 4. 電流との違いを、 表でまとめてみよう。 豆電球の直列回路 意味 単位 (記号) 直列回路では・・・ 並列回路では…… カタカナ 1文字 電流 流れる電気の量 ( > <2> 並列回路について調べる。 <予想> 並列につながれた2個の豆電球それぞれに加わる電圧は同じだろうか。 <予想>弱くなる <実験手順 > ① 「豆電球ア」と、 「豆電球イ」を並列につないで回路をつくる。 それぞれの区間での電圧をはかる。 FG間・・・豆電球ア の両端 HI 間・・・豆電球の両端 JK間・・・電源とスイッチの両端 電圧 電気を流そうとする はたらき ( ) <自主まとめ> 分かりやすいイメージ (モデル)、電圧計の使い方など自由に。 H 豆電球の並列回路 <結果> 直列回路 並列回路 区間 AB BC AC DE AE CD FG HI JK 電圧 M 0.8~1.65, 2.5002.80m Ov Ov2.001.90 2,30 <感想 反省> 大体はできたけど、理解できなかったです... でも今回の実験で理解したことは、 電圧計の数値?がなんとなく分かった!! ※自分の実験を振り返ってみよう。 (A・B・C を書き込む) ①協力して実験できた(B) ②安全に実験できた (A) ③実験の目的や意味が分かった (C)

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