豆電球の問題

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図のように、正四面体の各辺に豆電球ア~カをつないだ回路があります。豆電球はすべて同じものとし、また豆電球以外の回路には抵抗がないものとして、次の問いに答えなさい。

(1)点Aと点Bに電源装置をつないで2点間に電圧をかけたところ、いくつかの豆電球が点灯しました。このとき、豆電球ウと同じ明るさで点灯する豆電球をすべて選び、記号で答えなさい。

(2)(1)のとき、点灯しない豆電球をすべて選び記号で答えなさい。ただし、あてはまるものがない場合は×を記入しなさい。

(3)次に点Aと点Cに電源装置をつないで2点間に電圧をかけたところ、豆電球アの明るさは(1)の場合と同じでした。このとき、AC間にかけた電圧の大きさは(1)の場合と比べてどのようにしたのでしょうか。最も適切なものを選び、記号で答えなさい。

 1 大きくした 2 小さくした 3 同じにした

(4)(3)のとき、豆電球エの明るさは(1)の場合に比べどのように変化しますか。最も適切なものを選び、記号で答えなさい。

 1 明るくなる 2 暗くなる 3 変わらない


(解説)AとBに電源装置をつないだ場合、下図のような回路になります。

このときカについてはCからとDからが同じ電圧がかかるため、カには電気が流れません。

したがってオ、ウ、エ、イが同じ電流が流れることになります。したがって

(1)の答えはイ、エ、オ。 (2)の答えはカになります。

(3)AとCに電源装置をつないだ場合、下図のような回路になります。

この場合はウには電気が流れません。で、このときアの明るさが(1)のときと同じであれば、2倍の電圧がかからなければいけないことになります。

したがって 答えは1になります。

(4)(1)のときに比べて、当然明るくなります。(1)のときのオ、ウ、イ、エが1とするとアが2

(3)でアが2ですからイ、カ、オも2になり、エは4になるということになります。

(答え)1

「映像教材、これでわかる電気」(田中貴)

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