物理基礎の問題です。この問題の解き方と答えを教えて頂きたいです🙇‍♀️

㊙87. ジュール熱 8分 電熱線に電流を流し, 断熱容器に入れた水を 加熱する実験について考える。 電熱線の抵抗値の温度による変化は無視で き,電熱線で発生した熱はすべて水の温度上昇に使われるものとする。 問1 図1のように、 断熱容器に 27℃, 100g の水を入れ, 10V の直流 電源とスイッチに接続した抵抗値 20Ωの電熱線を浸し, 10分間電流を 流した。 水をかくはんした後の水温は何℃か。 最も適当な数値を,次断熱容器 の①~④のうちから1つ選べ。 ただし, 水の比熱を4.2J/(g・K) する。 ①28 ② 31 ③ 34 445 問2 電熱線と可変抵抗を使い, 図2のような回路と回路をつくった。 2つの回路において, 電熱 線の抵抗値は同じで,直流電源の電圧は同じ一定値である。 2つの回路に同じ時間だけ電流を流した 後,それぞれの水温を測定した。 さらにその後, 可変抵抗の抵抗値を変化させ, それ以外の条件は同 じにして測定をくり返した。 2つの回路において、電流を流す前後の水の温度差と可変抵抗の抵抗値 の関係を表すグラフとして最も適当なものを,それぞれ下の①~④のうちから1つ選べ。 ただし, 測定に用いた可変抵抗の最大値は電熱線の抵抗値に比べ十分大きいものとする。 回路 回路2 (1) 回路 1 の場合 (2) 回路2の場合 温度差 20 最大値 可変抵抗の抵抗値 温度差 0 可変抵抗 最大値 可変抵抗の抵抗値 図2 の交響ア 温度差 可変抵抗 ww 最大値 可変抵抗の抵抗値 温度差 0 直流電源 WW 水 電熱線 図 1 最大値 可変抵抗の抵抗値 [2015 追試] イに入れる式と単位の組合せとして正しいもの 第4編 電気

(3)でどうして電球Lの電流が50mAなんですか？ 40mAではないのですか？

必修 基礎門 ストン・ブリッジと電球 抵抗 R (40 [Ω]), R2 (80 [Ω]), R3 (20 [Ω]), スイッチ S1,S2, 電球L, 電流計 A1, A2 および 直流電源E (起電力 1.2 〔V〕) が図1のように接 続されている。 また、電球Lにかかる電圧と電流 の関係は図2で与えられる。 電源と電流計の内部 抵抗は無視できる。 (1) スイッチ S1 を開き スイッチ S を閉じた。 電流計 A2 の電流値はいくらか。 (2) (1) において, 電球Lの両端の電圧はいくらか。 (3) R3 を別の抵抗R』 に取り替えてから, スイッ チS1, S2 を同時に閉じたところ, 電流計 A1 に 電流が流れなくなった。 このときの R4の抵抗 値はいくらか。 T+ 所) R₁ 4092 R3 20Ω S2 電流 E1.2V 図 1 60 流 40 [mA] 20 ②,800 R2 S₁ 0 L 物理 図 2 A2 0.4 0.8 1.2 電圧〔V〕 電

中学理科です（答え イ） アとどういう違いがあるのか分かりません教えてください

(4) 実験2で,直流の電流を流したときの発光ダイオードの光の見え方として適当なものを、次のア~ エから選び,記号で答えなさい。 ア ウ I

電流と磁界についての問題なのですが、（2）②③がなぜそうなるのかが分かりません。教えてください。

(2) 図3のように、鉄心に巻き付けたコイル A, コイルBに,それぞれ直流電源とスイッチ,および 装置Gをつないだ。 ①~③の問いに答えよ。 ① スイッチを入れ、コイルAに電流を流した瞬間, 装置Gの針が ふれた。このとき, コイルBの北側にはN極S極のどちらが生 じるか。 また、装置Gの針がふれた向きは+側 磁極( 側のどちらか。 ] N極 針がふれた向き〔十側 ) ②コイルAに一定の強さの電流を流し続けているとき, 装置Gの針 のふれはどのようになるか。 最も適当なものを次のア~ウから1 つ選び,記号で答えよ。 [7] ア +側で静止する。 イー側で静止する。 ウ ゼロ点で静止する。 図3 イ S ウ+側からゼロ点 エー側からゼロ点 オゼロ点から+側 カゼロ点から-側 0 +U 装置 G to +o 直流電源 北---- 鉄心 南 コイル コイル ③ 次の文章は、②の状態からスイッチを切り, その後、再び入れたときに、装置Gの針がどのよ うにふれるかを説明したものである。 (i)~( )にあてはまる語句を,それぞれあとの ア~カから1つずつ選び, 記号で答えよ。 (i) (7) (i) (7) (iii) ( X ) スイッチを切ると, コイルAに電流が流れなくなり、コイルAをつらぬく磁界の磁力が減少する。 その結果、コイルBの南側には、その変化をさまたげるように(i) 極が生じ、装置Gの針は ( )に向かってふれる。 しばらくして、再びスイッチを入れると, コイルAをつらぬく磁界に 新たに変化が起こり 装置Gの針は( )に向かってふれる。 アN

37のスについて 解答でキルヒホッフ第2の法則を用いていますが、どこの閉回路についてなのでしょうか？

さの方向(Bの方向とPの運動方向の両方に垂直な方向) に大きさがの 端には起電力が生じる｡ このとき, Pの内部の電場の大きさは であり、 (イ) 力を受ける。 その結果, Pの片側は電子が過剰になって負に帯電しPの画 この電場から電子が受ける力の大きさはエ)である。 電場から電子が受ける力 と電子に働く (イ) 力はつりあうと考えてよいので、V=(オ)が得られる。 (2) 次にSが閉じている場合を考える。 Pの支えをはずすと同時に, P, Q に初速度 での間, PとQは速さ uo の等速運動を行った。 このときQが1秒間に失う位置エネ uo を与えるようにQを鉛直方向に引きおろしたところ, Pがレールの端に達するま 秒間にRで発生する熱量は() となる。 等速運動では, P, Qの運動エネルギー ルギーは (カ) である。 また. この運動中, R の両端の電位差は (キ)であり,1 (秋田大) が変化しないことを考慮すると, uo は (ケ) となることがわかる。 212 図に示すように電圧e [V] の交 電源電圧 E〔V〕 の直流電源E, 抵抗値がそれぞれ R [Ω], R2 〔9〕, a R3 [Ω] の抵抗 Rs, R2, R3, 電気容量 C [F] E のコンデンサー C. 鉄心に巻かれたコイル (37 鉄心 R₁ Sis INT R₂ S₁ S₂ S, コイル2 12.0 コイル1 1とコイル2およびスイッチ S1,S2, S3, S, で構成される回路がある。ここで, コイル 1, コイル2および電源の抵抗は考えな いものとする。また,コイル1の自己インダクタンスをム [H], コイル1とコイル 2 の相互インダクタンスを M [H] (M> 0) とする。最初, コンデンサーには電荷がな く,すべてのスイッチは開いた状態にあるとして,以下の文章中の を埋めよ。 なお,図中で電圧 e, E, v1, v2 と電流 is, i2, is の正方向はそれぞれに付けている矢印 により定義する。電圧の矢印は矢の根元に対する矢の先端の電圧を表し,例えば図の 電圧eは, a点の電位がb点の電位より高いと正である。 電流は, 矢印の方向に正電 荷が移動している場合を正とする。 (1) スイッチ S と S3 だけを同時に閉じた。 このとき抵抗R に流れる電流は, [ア][A] である。コンデンサーのスイッチ S3側の極板の電荷をqとすると, q は (イ) [C] である。 gが微小時間 ⊿t[s] の間に 4g 〔C〕 だけ変化するとすれば、 コンデンサーに流れる電流はこれらを用いて,(ウ) 〔A〕 と表される。 交流電源 の電圧が, e=Eosinwt で与えられるときは (エ) 〔A〕 と求められる。ただし, E〔V〕 およびω 〔rad/s] は定数, t [s] は時間である。 交流電圧 Eosinwt の実効値 は (オ) [V] , 周波数が60 [Hz] の電源の場合, ω は (カ) [rad/s] となる。 (2) 次に, スイッチ S と S3 を開いてからスイッチ S2とS を同時に閉じたところ、 コイルに流れる電流 is は徐々に増加し, しばらくすると一定の値になった。 なお, コイル2の端子c, d には何も接続していない。 電流が微小時間 4t 〔s] の間に ⊿is 〔A〕 だけ変化したとき, コイル1の両端に生じる電圧 vi は, (キ) [V] で, 図 の電圧v2 は (ク) 〔V〕 である。 このように, コイル1によってコイル2に電圧が (A) で, 電流はえを用いると (サ) [A] である。 また､このときの電圧 2 は 生じる現象は (ケ) とよばれる。 電流が一定の定常状態では、電流は [V] である。 is 04 (A) 11:28, 10, 12(V), BE P その後, スイッチ S は閉じたままスイッチ S2を開いたところ､電流は徐々に 減少した。 この電流の は (セ)[V] である。 (長崎大) 内部抵抗が無視できる電圧E [V] の 直流電源 E, 抵抗値R [Ω] の抵抗 R, 自 己インダクタンスL[H] のコイルL 気容量がC〔F〕 のコンデンサーCからなる図1 (38) の回路について,以下の問いに答えよ。 ただし, 初期状態では、スイッチは中立の位置bにあ コンデンサーは帯電していないものとする。 り、 また, 抵抗に流れる電流 IR 〔A〕 およびコイルに流れる電流 [A] は、図1の矢印の とする。 1 向きを正の向きと (1) 初期状態から, Sをaに接続した直後に, 抵抗に流れる電流 IR [A] を求めよ。 (5) (2) コンデンサーの極板間の電圧V[V] [V] になったときの電流 IR [A] を求めよ。 ・t 175/1 (③) 十分に時間が経ったときの電流 IR [A] を求めよ。 (4) 電流 IR 〔A〕 と時間 t [s] の関係を表すグラフはどれか｡ 図2の①〜 12 のうちから 正しいものを一つ選べ。 ただし, Sをaに接続したときを t=0 とする。 20 6 t R M W 9 10 0 C. OF 図1 -t LL 8 AM 12 第4章 電気と磁気 図2 (5) 十分に時間が経ったときのコンデンサーにたまっている電気量 Q [C] を求めよ。 (6) 十分に時間が経った後, Scに接続したとき、 コイルに流れる電流と時間 の関係を表すグラフはどれか｡ 図2の①〜 12 のうちから正しいものを一つ選べ。 た だし,Sをcに接続したときを t=0 とする。 (7) (6)における電流 [A] の最大値を求めよ。 (福井大) 演習問題 213

キルヒホッフの法則の分野です。 （1）でみかけの導線で短縮されるというのがどういうことか分かりません。

200 S M R1 C₁ 40M 262. コンデンサーを含む回路図の回路で, R1, R2, R3 はそれぞれ抵抗値 200Ω, 300Ω, 100Ωの抵抗, C1, C2 は それぞれ電気容量 4.0μF, 1.0μF のコンデンサー, Eは起電 力12V の内部抵抗が無視できる電池, K1, K2 はスイッチで ある。 C1, C2 は, 初め電荷をもっていないものとする。 ○ (1) K1 だけを閉じた瞬間, R3 に流れる電流を求めよ。 0 (2) K, だけを閉じて時間が十分経過した。 Ci, C2 に蓄えられている電気量を求めよ。 Q (3) 次に,K, を閉じたまま K2 を閉じて時間が十分経過した。 C1, C2 に蓄えられている N K₁ E HH 300Ω R2 K2 12V HH 248 TOM C2 R₁ 100 電気量を求めよ。 (4) (3)において,Ci,C2 に電荷が蓄えられるまでに K2 を通って移動した電荷を求めよ。 (5) (4) において,電流はMからNへ流れたか。 またはNからMへ流れたか。 ▶257

（2）で合成容量を使うのはなぜですか？V1なら4.0μFじゃダメなのですか

200 第4編 電 375. コンデンサーの接続図で C は電気容量 4.0μFの コンデンサー C2 は同じく 8.0μFのコンデンサー, Sはスイッ E は電圧 3.0 × 10²V の直流電源である。 初め C1, C2 に電 荷はないとする。 (1) スイッチSをA側に倒し, C2 を充電する。 このとき, C2に 蓄えられる電気量Q2 〔C〕 を求めよ。 PAP =C1 B A S & PUR C₂0 744 (2)次に,スイッチSをBに切りかえた。 C1 の両端の電圧 V1〔V〕 を求めよ。 物 (3) 再びスイッチSをAに切りかえ, 充電した後Bに倒した。 C の電圧 V2 〔V〕 を求め 例題 75.381

問4の解答マーカー部がよく分かりません。 理論分解電圧とはなんですか？ （グループ2に分類されたのは、塩化銅と硝酸銅と硝酸銀です。）

30 2023年度 問1 計算のために必要であれば,次の値を用いなさい。 原子量: H1.00 C12.0 16.0 ファラデー定数 : 9.65 × 10°C/mol, アボガドロ定数:6.02×1023/mol Ⅰ 次の文章を読んで, 以下の問1~5に答えなさい。 (配点19点) 化学 (1科目 : 60分 2科目 : 120分 ) 電解質の水溶液に挿入した一対の電極間に直流電圧を印加すると,通常起こりに くい酸化還元反応が起こる。 この操作は 「電気分解」 と呼ばれる。 外部から供給さ れた電気エネルギーは化学エネルギーに変換されるので,電気分解は 応である。 また, 反応が生じる電極を「陽極｣, ア 反 反応が生じ る電極を「陰極」 という。 例えば、純水に水酸化ナトリウムを添加し,その中に挿 入した一対の炭素棒間に直流電圧を印加すると, 水素と酸素が得られる。次に,純 水に添加する物質を変更し、同様の操作を行ったところ, 添加した物質はガス発生 の挙動に応じて次の3グループに分類できた。 グループ ① グループ ② グループ ③ ア から選びなさい。 両方の電極からガスが発生する 片方の電極のみからガスが発生する いずれの電極からもガスは発生しない ウ に該当する用語として適当な組み合わせをA~D 神戸大 問

なぜ合成容量を使うのですか？（2）

200 第4編・電気と磁気 375. コンデンサーの接続図で C は電気容量 4.0μF の コンデンサー, C2は同じく 8.0μFのコンデンサー,Sはスイッ 子 3.0×102V の直流電源である。 初め C1, C2 に電 は電圧 376. コンデンサーの接続 コンデンサーC1, C2 と起電力 V,2Vの2つの電池、および2つのスイッ チ S, S2 を図のように接続した回路がある。 コンデ ンサー C, および C2 の電気容量はいずれもCであり, 初め、スイッチ St, S2は開いており、2つのコンデン サーには電荷が蓄えられていない。 (1) スイッチ S」を閉じて十分 を求め上 V. C1 荷はないとする。 (1) スイッチSをA側に倒し, C2 を充電する。 このとき, C2 に 蓄えられる電気量Q2 [C] を求めよ。 (2) 次に, スイッチSをBに切りかえた。 C1 の両端の電圧 V1 〔V〕 を求めよ。 (3) 再びスイッチSをAに切りかえ, 充電した後Bに倒した。 C の電圧 V2 〔V〕を求め 例題 75,381 S1 BA HH S HH :C2 E- C1 C 2 40E

(1)で電流がE→C1→R2→C2→Eの向きで流れるのは何故ですか？

94 15 直流回路 必解 115. <コンデンサーを含む直流回路> 抵抗 R1, R2, R3, コンデンサー C1.C2, スイッチ S1, S2 および 電池Eからなる回路がある。 R1, R2, R3 の抵抗値はそれぞれ2Ω, 4Ω 6Ωであり, C1, C2 の電気容量はともに4μF, E は起電力が 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) S1 を閉じた瞬間に R2 を流れる電流はいくらか。 (2) S1 を閉じて十分時間がたったとき R2 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, R1 で発生する熱量はいくらか｡ [東京電機大改] C1 S2 R3 S1 R₁ R₂ 必解 116. <電球とダイオードを含む直流回路〉 図1のように,電球, ダイオード, 抵抗値 20Ωの抵抗, および電圧 値を設定できる直流電源からなる回路を考える。 電球は図2のような 電流電圧特性をもつ。 ダイオードは図3で示すように,電圧 1.0V 未 満では電流 0A, 1.0V以上では電流 [A] = 0.20×(電圧 〔V〕 -1.0)の 電流電圧特性をもつ。 次の問いに答えよ。 (1) 電球の電流電圧特性に着目する。 電球の抵抗値は一定ではなく, 電圧や電流の値によっ 抵抗 20Ω 本 て異なる。 電球の抵抗値が26Ωになるときの, 電球に加わる電圧を有効数字2桁で求め よ。 S ダイオード 図1 電球 電源