センター 2015物理基礎追試第２問Ｂ「電流と消費電力」

2015年7月18日

物理が苦手な文子

導線を通過した電気量を求めるのね。

物理が得意な秀樹

そうだね。分かるかな？

物理が苦手な文子

情報量が少ないのよね。与えられているのは電流の値と、電流が流れた時間だけなのよ。これだけで分かるの？

物理が得意な秀樹

それだけ情報があれば十分だよ。教科書に電流が初めて出てきたときに書いてある式を使うんだ。

物理が苦手な文子

電流といえばオームの法則から求めるものだと思っていたけど、違うの？

物理が得意な秀樹

そう、違うの。こんな式なんだ。

物理が得意な秀樹

導線の、ある断面を $t$ [s]間に、 $Q$ [C]流れたとすると、電流 $I$ [A]が求められるということなんだ。

物理が苦手な文子

あ〜なんか見たことあるような気がする。求めたいのは $Q$ だから、

$\begin{eqnarray*}Q&=&I\times t\\&=&1.0\times 60\\&=&60{\rm C}\end{eqnarray*}$

物理が得意な秀樹

正解だ。答えは⑤だ。次は問４だね。

物理が苦手な文子

また電流が出てきたけど、今度はオームの法則でしょ。

物理が得意な秀樹

抵抗値 $R$ と電圧 $V$ が分かっているからね。

物理が苦手な文子

それじゃあ、オームの法則より、

$\begin{eqnarray*}I&=&\frac{V}{R}\\&=&\frac{10}{5.0}\\&=&2.0{\rm A}\end{eqnarray*}$

物理が得意な秀樹

合ってるよ。最後に消費電力だ。

物理が苦手な文子

電力 $P$ はこの式でいいわよね。

物理が得意な秀樹

そうだね。

物理が苦手な文子

それじゃあ、そのまま代入して、

$\begin{eqnarray*}P&=&IV\\&=&2.0\times 10\\&=&20{\rm W}\end{eqnarray*}$

物理が得意な秀樹

できたね。答えは⑥だ。