第三種電気主任技術者・2013年度・理論

2013年度 理論 問5

図のように、抵抗 RR [Ω\Omega] と抵抗 RxR_{x} [Ω\Omega] を並列に接続した回路がある。この回路に直流電圧 VV [V] を加えたところ、電流 II [A] が流れた。RxR_{x} [Ω\Omega] の値を表す式として、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2013年度 理論 問5の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2013年度 理論 問5

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正答:(5)

要点

正解は(5)。回路全体の合成抵抗を R0R_{0} とすると、並列接続なので R0=VIR_{0} = \dfrac{V}{I} また、合成抵抗の式より R0=RRxR+RxR_{0} = \dfrac{R R_x}{R + R_x} したがって、 VI=RRxR+Rx\dfrac{V}{I} = \dfrac{R R_x}{R + R_x} この式を RxR_x について解きます。

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回路全体の合成抵抗を R0R_{0} とすると、並列接続なので
R0=VIR_{0} = \dfrac{V}{I}
また、合成抵抗の式より
R0=RRxR+RxR_{0} = \dfrac{R R_x}{R + R_x}
したがって、
VI=RRxR+Rx\dfrac{V}{I} = \dfrac{R R_x}{R + R_x}
この式を RxR_x について解きます。
VI(R+Rx)=RRx\dfrac{V}{I}(R + R_x) = R R_x
VRI+VRxI=RRx\dfrac{VR}{I} + \dfrac{V R_x}{I} = R R_x
両辺に II を掛けて
VR+VRx=IRRxVR + V R_x = I R R_x
VR=Rx(IR−V)VR = R_x (IR - V)
Rx=VRIR−VR_x = \dfrac{VR}{IR - V}

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