電力量及び熱量(全22問中13問目)

No.13

電線の接続不良により,接続点の接触抵抗が0.5Ωとなった。この電線に20Aの電流が流れると,接続点から1時間に発生する熱量[kJ]は。ただし,接触抵抗の値は変化しないものとする。
令和3年上期[午前] 問3
  1. 72
  2. 144
  3. 720
  4. 1440

正解 

解説

以下の2つの公式を使います。
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接続不良となった電線の接続点である抵抗0.5[Ω]の箇所に電流20[A]が流れた場合、その抵抗器に印加される電圧は、V=I×Rより、

 20[A]×0.5[Ω]=10[V]

発生する電力Pは、消費電力の公式 P=V×I より、

 P=10[V]×20[A]=200[W]

200Wの電力を1時間(=3,600秒)使用するので、消費される電力量は、

 200[W]×3,600[秒]=720,000[Ws]

1J=1Wsなので、発生する熱量[kJ]は、これを1000で割った720[kJ]となります。