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高校物理テスト

キルヒホッフの法則

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問題



この回路を2つの部分に分けて考える.
電流の向きは自由に設定できる.実際には反対だった場合,の値として出てくる.

ここでは図のようにおいた.

回路2では,Iの向きは回路の向きと反対なのでをつける→B式


回路も自由に設定できる.全体を考えて別の回路のような取り方もできる.


図のような電子回路があり,電池が2つ,抵抗が3つ,つながれている.

キルヒホッフの第1法則により

流れ込む電流=出ていく電流の和

I・・・@ とおく.

キルヒホッフの第2法則により

起電力=電圧降下(抵抗×電流)の和および電池による電圧降下との和

回路1では,3=20+20I・・・A と表せる.

回路2では,9=I+10・・・B と表せる.

3つの式から連立方程式を解く.

Aより
20I+20=3−9=−

10I+10=−・・・A′

10I=−10

I=−−0.・・・A″


Bより
10I=20

I=2I+0.・・・B′


A″とB′を@式に代入.

−I−0.=I+2I+0.

−1.20=I

I=−0.

最初にIの向きは仮においているが,反対の場合はこのようにマイナスで表される.

A″より I=−(−0.)−0.30=

B′より I=2×(−0.)+0.90=−0.+0.90

=0.

よって I(A)で,電流は流れない.

Iは向きが反対で時計回りで0.(A).

Iも0.(A)である.つまり回路2のみで電流が流れる.







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結果:
























  

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