問題
抵抗R[Ω]を3個、それぞれ独立に電源Vに直接つなぐ場合と、3個を直列にして同じ電源Vにつなぐ場合を比べると、全体の消費電力の関係はどれか。
選択肢
- 1独立接続の方が大きい
- 2直列接続の方が大きい
- 3両者は等しい
- 4抵抗値による
正解
1. 独立接続の方が大きい
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解説
各抵抗を独立に電源VにつなぐとそれぞれP=V²/Rを消費し、合計は3×V²/R=3V²/Rです。一方、3個を直列にすると合成抵抗が3Rになり、全体の消費電力はV²/(3R)です。両者を比べると独立接続は直列接続の9倍となり、独立接続の方が大きくなります。直列にすると抵抗が増えて電流が減り、消費電力が下がるためです。「抵抗を直列にすると消費電力は小さくなる」という関係を、P=V²/Rの式で確認して理解しましょう。
一問一答
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