3図のように,3個の抵抗器 R」, R2, R3, スイッチ S, 2個の電池 E」, E2 を接続する.R」,
R2, Rg の抵抗値をそれぞれ R」
35 2, R2
= 10 2, Rs = 15 N, 電池 E」, E2 の起電
力をそれぞれ Ei = 30 V, E2 = 50 V とする.Ri, R2, R3の断面積をいずれも 0.30 mm?
とし,抵抗器を構成する導体の抵抗率を1.20 × 10-8 Nm, 抵抗器の中の自由電子の数密度を
2.24 × 107 m-3とする.導線の抵抗と電池の内部抵抗
R」
S
を無視する.Ri, R2, R3 を流れる電流 IL, I2,Is は,
I.
R2
図の矢印の向きに流れる場合を正とし,逆向きに流れ
E」
R3
る場合を負とする.以下の問いで,数値は有効数字2
I。
E2
桁まで求めよ。
(a) スイッチS が開いている場合に,電流 I,,I,, Is を求めよ.
注意 法則を明示して式を立てて答えを導かないと不正解
(b) 問い(a)のつづき、電流が 40 s 流れる間に,回路全体で発生する熱量Qを求めよ。
(c) 問い(a) のつづき.電流が 40s流れる間に,R」を通過した自由電子の個数 N と自由電
子の平均の速さvを求めよ。
(d) スイッチSが閉じている場合に,電流 I,,Ia2, Is を求めよ。
