第三種電気主任技術者・2017年度・理論

2017年度 理論 問7

次の文章は、直流回路に関する記述である。
図の回路において、電流 I I の値 [A] [\mathrm{A}] は4Aよりも  (ア)  \fbox{ (ア) } 。このとき、抵抗 R1 R_1 の中で動く電子の流れる向きは図の  (イ)  \fbox{ (イ) } であり、電界の向きを併せて考えると、電気エネルギーが失われることになる。また、0.25sの間に電源が供給する電力量に対し、同じ時間に抵抗 R1 R_1 が消費する電力量の比は  (ウ)  \fbox{ (ウ) } である。抵抗は、消費した電力量だけの熱を発生することで温度が上昇するが、一方で、周囲との温度差に  (エ)  \fbox{ (エ) } する熱を放出する。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2017年度 理論 問7の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2017年度 理論 問7

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正答:(1)

要点

正解は(1)。(ア) 合成抵抗を整理すると回路電流は I=6 AI=6\ \mathrm{A} となり,4 A4\ \mathrm{A} より大きい。(イ) 電子は負極→正極へ動くので,図の向きは「上から下」。

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(ア) 合成抵抗を整理すると回路電流は I=6 AI=6\ \mathrm{A} となり,4 A4\ \mathrm{A} より大きい。
(イ) 電子は負極→正極へ動くので,図の向きは「上から下」。
(ウ) 電源供給電力量は WS=VItW_{\mathrm{S}}=VIt,抵抗消費電力量は WR=RI2tW_{\mathrm{R}}=RI^2t。計算すると WRWS=0.5\dfrac{W_{\mathrm{R}}}{W_{\mathrm{S}}}=0.5。
(エ) 放熱量は周囲との温度差が大きいほど増え,概ね温度差に比例する。よって(1)。

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