問題
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図のような直流回路で、a - b間の電圧[ V ]は。
1 .
20
2 .
30
3 .
40
4 .
50
( 第二種 電気工事士試験 平成29年度下期 一般問題 問1 )
まずこの直流回路全体の電圧と電流を求めます。
電圧V【V】は100Vが2つありますので
100V+100V=200V
が回路全体の電圧になります。
次に電流I【A】ですが
I=V/R
I:電流
V:電圧
R:抵抗
のオームの法則で求められます。
直流回路ですので抵抗はそのまま足すことで合成抵抗となります。
R=40Ω+60Ω=100Ω
以上を式にいれます
I=200V/100Ω=2【A】
これが回路全体の電流になります。
問題ではa,b間の電圧を求める事になっていますので。
今度はオームの法則でb間に流れる電圧を計算します。
40Ωの抵抗を通過しますので
V=IR
より
V=2【A】×40Ω=80V
となります
なのでbからaへと流れる電圧は
100V-80V=20V
よって正解は
20 となります。
この回路に流れる電流を求めます。
【電流[I]=電圧[V]/抵抗[R]】
この公式に当てはめます。
200V/(40Ω+60Ω)=2A
次に上側の回路の電圧降下を求めます。
2A×40Ω=80V
よって、a-b間の電圧は、
電圧降下分をひくことにより、
100V-80V=20V
つまり、20 が正解となります。
「20」が正答です。
100Vの電源が2つ直列に接続されているので、2つの電源を合わせた電圧は200Vとなります。
60Ωの抵抗にかかる電圧を分圧の公式で求めると、
200×60/(40+60)=600/5=120V
a-b間の電圧は、60Ωにかかる電圧と100Vの電源電圧の差で求めることができるので、
120V-100V=20Vとなります。