解決済み
公務員試験の過去問の物理の問題です。
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電流回路で、 抵抗Ｒを電流Ｉが流れ、抵抗Ｒの両端の電圧（電位差）Ｖの時、オームの法則 Ｖ＝Ｒ×Ｉ………① が成り立ちます。 また、 抵抗Ｒを電流Ｉが流れ、抵抗両端の電圧Ｖの時、抵抗Ｒで消費する電力Ｐは、 Ｐ＝Ｖ×Ｉ………② の関係があります。 さて、 発電所が、１０００ｗの電力を、１０００ｖで送るということは、 ②式から Ｐ＝１０００ｗ Ｖ＝１０００ｖ Ｉ＝？ とすると １０００＝１０００×Ｉ Ｉ＝１ 電流は、１Ａ（アンペア）で送られることになります。 この時、送電線（抵抗５Ω）で消費する電力Ｐは（送電線で発生するのですから無駄になります。 ①式に Ｐ＝？ V=V Ｉ＝１ を代入しますと、 Ｐ＝Ｖ×１………③ です。 ところで、Ｖは、いくらかというと。 ５Ωの抵抗に１Ａが流れているのですから、その両端の電圧Ｖは ①式に Ｖ＝？ Ｒ＝５ Ｉ＝１ を代入すると Ｖ＝５×１ ＝５………④ となります。 ④を③に代入すると Ｐ＝５×１ ＝５ １０００ｖで送るときの、損失は５ｗです。 次に、１００ｖの時、 発電所が、１０００ｗの電力を、１００ｖで送るということは、 ②式から Ｐ＝１０００ｗ Ｖ＝１００ｖ Ｉ＝？ とすると １０００＝１００×Ｉ Ｉ＝１０ 電流は、１０Ａ（アンペア）で送られることになります。 この時、送電線（抵抗５Ω）で生ずる電力Ｐは、 ①式に Ｐ＝？ V=V Ｉ＝１０ を代入しますと、 Ｐ＝Ｖ×１０………⑤ となります。 Ｖは、いくらかというと。 ５Ωの抵抗に１０Ａが流れているのですから、その両端の電圧Ｖは ①式に Ｖ＝？ Ｒ＝５ Ｉ＝１０ を代入すると Ｖ＝５×１０ ＝５０………⑥ となります。 ⑥を⑤に代入すると Ｐ＝５０×１０Ｉ ＝５００ １００ｖで送るときの、損失は５００ｗです。 答え、Ａ→５ｗ Ｂ→５００ｗ です。
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1000Wの電力を1000Vで送る時、 流れる電流は1000W／1000V=1A ですから、 5Ωによる損失は5Ω×1A²＝5W となります。 1000Wの電力を100Vで送る時、 流れる電流は1000W／100V=10A ですから、 5Ωによる損失は5Ω×10A²＝500W となります。
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