理科ラボ

物理基礎|電気(3)電力と電力量

電気のエネルギーは「電力 × 時間」

この教材のために作ったオリジナル問題です。

答えを選ぶと、正解とわけが出ます。図の問題は、答えたあとに図が動いて確かめられます。

問1選んで答える

100 V で 1200 W のドライヤーに流れる電流は?

答えと解説

正解:12 A

P = VI より I = P / V = 1200 ÷ 100 = 12 A。

問2選んで答える

10 Ω の電熱線に 3.0 A の電流を 20 秒間流した。発生した熱量は?

答えと解説

正解:1800 J

Q = RI²t = 10 × 3.0² × 20 = 1800 J。

問3選んで答える

100 V の電源に 50 Ω の抵抗をつないだ。消費電力は?

答えと解説

正解:200 W

P = V²/R = 100² ÷ 50 = 200 W(I = 2.0 A、P = VI でも同じ)。

問4選んで答える

600 W の電子レンジを 30 分使った。電力量は何 kWh?

答えと解説

正解:0.30 kWh

0.60 kW × 0.50 h = 0.30 kWh。

問5考えてから見る

5 Ω と 10 Ω の電熱線を、並列につないだときと直列につないだときで、発熱が大きいのはそれぞれどちらか。理由も説明しよう。

答えと解説

並列では電圧が同じなので P = V²/R で、抵抗が小さい 5 Ω の方が発熱が大きい。直列では電流が同じなので P = RI² で、抵抗が大きい 10 Ω の方が発熱が大きい。

自分の答えに、次のことが入っていたかくらべてみよう

  • 並列は電圧が同じで、5 Ω の方が大きい(V²/R)と書いている
  • 直列は電流が同じで、10 Ω の方が大きい(RI²)と書いている