2021年9月22日水曜日

都立入試対策(回路図)

綾瀬個別指導学院 糸井です。


今回は、回路図についてです。



都立入試の大問6でよく出題されます。問われる部分は、回路図から電流電圧の値を求める計算問題になります。

この問題のポイントは、回路図理解がしっかりできているかどうかです。

電流電圧の値を求めるには、オームの法則を使います。ですが、この知識だけではこの問題は解けません。

大事なことは、直列・並列回路における電流・電圧の関係理解することです。


では、具体例を挙げて説明します。



① 上の回路図において、電源を流れる電流は何Aか。

①の回路は直列回路なので、回路を流れる電流等しくなります。電源の電圧は、各抵抗に加わる電圧の和等しくなります。よって、回路を流れる電流Iとすると
       9I+6I=3     ∴ I=0.2A
と求まります。



② 上の回路図において、電源を流れる電流は何Aか。

②の回路は並列回路なので、回路に加わる電圧等しくなります。電源を流れる電流は、各抵抗に流れる電流の和等しくなります。

抵抗に流れる電流は  18÷6=3A
抵抗に流れる電流は  18÷9=2A 
よって、電源を流れる電流は  3+2=5A
と求まります。



③ 上の回路図において、電源の電圧は何Vか。

③の回路は直列並列が組み合わさっています。まずは並列回路に着目します。

10Ω抵抗に流れる電流2Aなので、電圧は  10×2=20V 
と求まります。並列回路なので、抵抗に加わる電圧20Vなので
流れる電流は  20÷5=4A 
と求まります。

よって、抵抗に流れる電流は  2+4=6A
となり、電圧は  3×6=18V 
と求まります。

最後に、回路全体を直列回路とみなすと、電源電圧は  20+18=38V 
と求まります。






回路図の仕組みをしっかり理解しましょう。







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