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はどち
けいじ
送電に関する掲示発表を見つけた。 それを見て ゆいとさ
7 思考力UP ゆいとさんは, お兄さんの高校の文化祭で,
んは右のようなメモをとった。
ゆいとさんは, 下線部aのことを確かめるために、 同
同じ電熱線ならば太いほど電気抵抗が小さくなるのではな
いかと思い,実験してみようと考えた。
[準備物] 電熱線(A~D),電源装置,電流計,電圧計,
スイッチ, 導線
A: 直径5mmで長さ10cmのニクロム線
B: 直径10mmで長さ5cmのニクロム線
C: 直径10mm で長さ10cmのニクロム線
D: 直径10mm で長さ5cm の鉄クロム線
(回路図)
電熱線
A
『送電線のしくみについて』
とど
発電所でつくり出された電流が, 送電線を通って
わたしたちの家庭まで届くことで,テレビなどの
電気器具を使うことができる。
導線の電気抵抗が大きいほど、熱として消費され
て失われる電気エネルギーが多くなる。 だから,
送電線にはできるだけ電気抵抗が小さい銅やアル
ミニウムを使ったり, 導線の太さをくふうした
りしている。
同じ電力を送る場合, 電圧が大きいほど送電線
の電気抵抗による損失は少ない。 そのため, 日本
では,約15万~50万Vの高い電圧で発電所か
ら送電している。 家庭に届くまでに, 変電所や変
圧器という設備を使って100V (または200V)
まで下げている。
V
次の①,②に答えなさい。
①実験の目的を達成するためには,A~Dのどの2本を
使用して実験を行えばよいか, 記号で答えなさい。
②この実験では回路に入れる電熱線をかえるが, そろえ
なければいけない条件は何か。
(2)思考の深化とさんは下線部 b について, 先生に質問した。
発電所
送電線
変電所
「いっぱん
一般家庭
など
変圧器
☐
変電所
先生:発電所から家庭までを、右の回路図のように表してみましょう。
こうりょ
ゆいと: 送電線にも電気抵抗があることを考慮しているのですね。
先生:発電所の電圧を100V, このときに流れる電流を1A とすると, 発電所が送
る電力は 100W ですね。 では, 電圧を1000 Vにして, 同じ電力を送ると,
流れる電流は何Aですか。
ゆいと[あ]Aになります。 この電流が送電線に流れるのですね。
発電所
送電線の電気抵抗
先生:そうですね。 送電線の電気抵抗を50Ωとしましょう。 発電所の電圧が100V のとき, 送電線に加わる
電圧は, 50Ω×1A = 50V で, 送電線で消費する電力は, 50V×1A = 50W です。 これは熱になっ
て失われます。 では、発電所の電圧が1000V だとどうなりますか。
ゆいと: 送電線に加わる電圧は[い]Vですから, 送電線で消費する電力は[う]W です。 あっ、電圧
を大きくする理由がわかりました。
① [あ] ~ [う]に入る値を答えなさい。
②発電所から送電するとき, 電圧を大きくする理由を、次の文に続けて答えなさい。
「同じ電力を送る場合, 送電する電圧が大きいほど~。」