センター2016物理追試第２問Ａ問１「内部抵抗と電位」

内部抵抗といっても、単に電気抵抗と考えていいから大丈夫だよ。式を立ててみようか。

そういうことだね。

そうだね。合成抵抗は求まらないね。でも抵抗Ａの電気抵抗をとおいてみたら？

そもそも、は与えられていないのと、まだ抵抗Ａの両端の電圧を使ってないね。

そうだね。答えは②だ。答えは出たんだけど、電位の考え方ができると様々な応用が利くので、この問題でちょっとだけ説明させて。

ルールは簡単なんだ。
・つながっている金属は等電位
・電流が抵抗を流れるとだけ電位が下がる
・電池は負極から正極へ電位をだけ上げる

この考え方を問題の回路に当てはめると、この図になるよ。

そういうことだ。あとはある点から出発して、回路のどこかを回って、元の点に戻ったら、電位も元に戻る、という式を立てるんだ。

その通り！キルヒホッフの第２法則、そのままだね。それじゃあ、電池の負極から左回りで電位を追っていこう。

ちょっと待って。確かにだけ下がるんだけど、もともと抵抗Ａの電圧はと与えられているから、ここはだけ電位が下がる、ということなんだよ。

電圧がというだけでは、どっちの電位が高いのか分からないけど、電流の向きが分かっているじゃない。電流って、必ず電位の高い方から低い方へ流れるんだよ。つまり電流の流れる方へ電位が下がるんだ。

そうでしょ。もちろん、答えは②だね。