電力量及び熱量(全21問中1問目)

No.1

電線の接続不良により,接続点の接触抵抗が0.2Ωとなった。この電線に10A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5年下期[午後] 問3
  1. 72
  2. 144
  3. 288
  4. 576

正解 

解説

以下の2つの公式を使います。
接続不良となった電線の接続点である抵抗0.2[Ω]の箇所に電流10[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、

 10[A]×0.2[Ω]=2[V]

発生する電力Pは、消費電力の公式 P=V×I より、

 P=2[V]×10[A]=20[W]

20W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、

 20[W]×3,600[秒]=72,000[Ws]

1J=1Wsなので、発生する熱量[kJ]は、これを1000で割った72[kJ]となります。