電験三種の過去問解説(理論):2019年(令和元年)問6
直流回路の抵抗で消費される電力(計算)
図に示す直流回路は、100Vの直流電圧源に直流電流計を介して
10Ωの抵抗が接続され、50Ωの抵抗と抵抗R[Ω] が接続されている。電流計は5Aを示している。抵抗R[Ω] で消費される電力の値[W]として、最も近いものを次の(1)~ (5)のうちから一つ選べ。なお、電流計の内部抵抗は無視できる ものとする。
(1)2 (2)10 (3)20 (4)100 (5)200
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過去問解説
消費電力は下記式のように、電圧と電流の積で求めることができる。
消費電力の式
\(P=VI[W]\)
先ずは、電源電圧から抵抗10Ωの電圧を引いて、並列部の電圧(抵抗Rの電圧)を求めましょう。
\(V=100-10×5\)
\(=50[V]\)
次に、5Aの電流から抵抗50Ωの電流を引いて、抵抗Rに流れる電流を求めましょう。
\(I_R=5-\displaystyle\frac{50}{50}\)
\(=4[A]\)
抵抗Rの電圧50Vと電流4Aがわかったので、消費電力を求めましょう。
\(P=50×4=200[W]\)
したがって、(5)が正解です。