電験三種 平成22年度(2010) 理論 問5 過去問解説

問5 《直流回路(消費電力から抵抗を求める)》
図の直流回路において,12[Ω]の抵抗の消費電力が 27[W]である。このとき,抵抗 $R$[Ω]の値として,正しいのは次のうちどれか。
問5の図
  1. (1) 4.5
  2. (2) 7.5
  3. (3) 8.6
  4. (4) 12
  5. (5) 20
答えと解説を見る
正解は(5)
使う公式
電力 $P = \dfrac{V^2}{R}$(P:電力[W]、V:電圧[V]、R:抵抗[Ω]) オームの法則 $V = RI$(I:電流[A])
解説
【考え方】12 Ω の電力から、12 Ω の電圧を出します。並列なので R の電圧も同じです。あとは電流の差から R を出します。 ■1 12 Ω の電圧と電流 解説の図 $P = \dfrac{V^2}{R}$ を V について解くと、$V = \sqrt{PR}$ です。 $V = \sqrt{27 \times 12} = \sqrt{324} = 18\,\mathrm{V}$ $I_{12} = \dfrac{18}{12} = 1.5\,\mathrm{A}$ ■2 全体の電流 解説の図 30 Ω には、残りの電圧がかかります。 $90 - 18 = 72\,\mathrm{V}$ $I = \dfrac{72}{30} = 2.4\,\mathrm{A}$ ■3 R の電流と R 全体の電流から、12 Ω に流れる分を引きます。 $I_R = 2.4 - 1.5 = 0.9\,\mathrm{A}$ $R = \dfrac{18}{0.9} = 20\,\Omega$ 答えは(5)ピヨ。
出典:平成22年度(2010) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)理論 問5