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
電流や
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、
回路図の
理解がしっかりできているかどうかです。
電流や
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・電圧の関係を
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
電流は
等しくなります。
電源の電圧は、
各抵抗に加わる電圧の和に
等しくなります。よって、回路を流れる
電流を
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
電圧は
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に
等しくなります。
6Ωの
抵抗に流れる
電流は
18÷6=3A
9Ωの
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
直列と
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の
抵抗に流れる
電流は
2Aなので、
電圧は
10×2=20V
と求まります。
並列回路なので、
5Ωの
抵抗に加わる
電圧も
20Vなので
流れる
電流は
20÷5=4A
と求まります。
よって、
3Ωの
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、
電源の
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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