E 5.0 V DAA 5. 15 右図の回路で,Eは内部抵抗の無視できる起電力 5.0Vの電池, E1 は 起電力 1.5 V, 内部抵抗 0.70 Ωの電池, R は抵抗値 5.0 Ωの抵抗, Sは スイッチは内部抵抗の無視できる電流計, G は検流計, ab は長さ 1.0 m の一様な抵抗線,Pは抵抗線 ab 上を滑らせることができる接点で ある。点 a は接地されている。 まず, スイッチSを閉じた。 まだ,接点 Pは抵抗線に接触させていない。このときの電流計は0.50 A を示した。 以下の各問いに答えよ。 (各2点×6) RATE a -1.5 V- 0.70 Q (1) 抵抗線 ab の抵抗値はいくらか。 E₁ (2) 抵抗線のa から40cm の点cの電位はいくらか。 また, 接点Pの電位はいくらか。 (3) 接点Pを点cに接触させると検流計には電流が流れる。 電流の向きはP→cかc→Pか。 接点Pを抵抗線上のある点dに接触させたら、検流計を流れる電流が0になった。 (4) ad間の距離を求めよ。 (5) このとき, 電流計の目盛りはいくらを示しているか R 25.0Ω ①G (0 b

(1) 抵抗線 abの抵抗値を R' とすると.Rと抵抗線 は直列接続なので, 合成抵抗は 5.0 + R' である。 よって,オームの法則より。 5.0 = (5.0 + R') 0.50 よって R' = 5.0Q (2) ac間の抵抗は 2.0 Qになるので, ac間の電位降 下は2.0 × 0.50 1.0V である。 点aが接地されて いるので点での電位は1.0V 電池 E には電流が 流れていないので.点Pの電位は 1.5Vとなる。 (3)点での電位の方が点Pの電位よりも高いので. 電流は→Pに流れる。 なんで?? (4) P をdに接触する前の点Pと点dの電位が等し ければ検流計に電流は流れない。 点Pの電位は (3) より -1.5Vなので, ad間の電位降下が1.5Vにな る点dを見つければよい。 ad間の抵抗をRとする。 抵抗線に流れている電流は 0.50A だから, 1.5 = R₁ 0.50 よって, R1 = 3.0 Q これより, ad間の距離は 0.60m (5) 検流計に流れる電流が0なので、電流計に流れる 電流はPを抵抗線に接触させる前と変わらない。 よって, 0,50A 一様な抵抗線の抵抗値は長さに比 例する。 1mで500 a -b a- e 0.40mで2.00 a d 0.60mで3.00 PL # OV 電池に電流が流れていなければ、 のところはすべて等電位 になる。