2013年田園調布学園の問題です。
電熱線の太さや長さと流れる電流の大きさにどのような関係があるのかを実験で調べ、その後いろいろな回路を作りました。後の問いに答えなさい。
実験１
長さが50cmで、太さが違う電熱線1）～4）を用意し、10Vの電圧をかけて電熱線に流れる電流の大きさを測ったところ、表１のようになった。
表１
実験２
太さが0.05cm2で、長さがちがう電熱線5)～8)を用意し、10Vの電圧をかけて電熱線に流れる電流の大きさを測ったところ、表２のようになった。
表２
（１）太さ0.2cm2、長さ10㎝の電熱線に10Vの電圧をかけると、何Aの電流が流れますか。
（２）図１のように電熱線aと電熱線bを並列につなぎ、10Vの電圧をかけると、電流計に1Aの電流が流れました。電熱線aとbには表１表２の電熱線1)～8)のいずれか１つずつが入るとすると、組み合わせは何通りになりますか。
（３）図２のように、表１の電熱線1)と2)をつなぎ、10Vの電圧をかけると、電流計Xには0.1Aの電流が流れました。このとき電流計Yには何Aの電流が流れますか。
（４）図３のように、表２の電熱線5)と6)を並列につなぎ、それぞれ電熱線の真ん中どうしを導線でつなぎ、10Vの電圧をかけると、電流計Aには何Aの電流が流れますか。
（解説と解答）
表１のように、電熱線の断面積が大きくなると、抵抗は小さくなるので、電流は大きくなります。
つまり、電熱線の断面積と流れる電流は比例します。
また表２のように電熱線が長くなると、抵抗は大きくなるので、流れる電流は小さくなります。
つまり、電熱線の長さと流れる電流は反比例します。
（１）表１から長さが50cmで、太さが0.2cm2の電熱線に流れる電流は0.8Aです。問題は長さが10㎝ですから、流れる電流は5倍になるので、0.8A×5＝4A
（答え）4A
（２）並列回路ですから、電熱線a、bにはともに10Vの電圧がかかります。
なので、1)と4)、2)と3)の2通りになります。
（答え）2通り
（３）電流計Yに流れる電流は電流計Xに流れる電流の2倍になります。したがって0.1A×2＝0.2A
（答え）0.2A
（４）真ん中同士をつながないと、表２から１＋0.5＝1.5Aの電流が流れます。導線を真ん中に通しても全体の抵抗は変わらないので、流れる電流も変わりません。したがって1.5Aの電流が流れます。
（答え）1.5A
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