電力量及び熱量(全21問中7問目)

No.7

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。この接続点での電圧降下が2Vのとき,接続点から1時間に発生する熱量[kJ]は。ただし,接触抵抗及び電圧降下の値は変化しないものとする。
令和4年上期[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]の箇所で、2[V]の電圧降下が生じた場合、その点を流れる電流I[A]は、I=VRより、

 I=2[V]0.2[Ω]=10[A]

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]

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、

 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]が正解となります。