【疑問】4Ωの抵抗で100W消費したら電圧は何V？オームの法則と電力の式の使い分け【アマチュア無線4級】

1: 名無しさん

例題で「4Ωの抵抗に直流電圧を加えたら100Wの電力が消費された。電圧は？」ってのが出てきた
V＝IRは知ってるけど、電力が出てくると手が止まる

2: 名無しさん

＞＞1
まずオームの法則。電圧 $V$ 〔V〕、電流 $I$ 〔A〕、抵抗 $R$ 〔Ω〕で

V = I R

3: 名無しさん

＞＞2
電力は電圧×電流

P = V I

これにV＝IRを入れると、形が3つになる

P = V I = I^{2} R = \frac{V ^{2}}{R}

4: 名無しさん

＞＞3
3つのうちどれを使えばいいん？

5: 名無しさん

＞＞4
問題に出てくる量で選ぶ。抵抗と電力が分かってて電圧がほしいなら $P = V^{2} / R$ を変形して $V = P R$

6: 名無しさん

＞＞1

V = P R = 100 \times 4 = 400 = 20 V

電流は $I = V / R = 20/4 = 5$ A で、 $V I = 20 \times 5 = 100$ W と合う

7: 名無しさん

＞＞6
選択肢に0.2V、5V、20V、400Vとかが並んでたら、5Vは電流の数字、400Vは√を忘れた数字やな

8: 名無しさん

ほかの例も見たい

9: 名無しさん

＞＞8
12Vの電池に6Ωをつなぐと $I = 12/6 = 2$ A、電力は $P = 12 \times 2 = 24$ W

10: 名無しさん

＞＞8
単位の頭に注意。10Vを2kΩにかけると $I = 10/ (2 \times 1 0^{3}) = 5 \times 1 0^{- 3}$ A＝5mA

11: 名無しさん

＞＞10
mは1000分の1、kは1000倍、μは100万分の1やったな

12: 名無しさん

＞＞3
無線っぽい例：50Ωの擬似負荷に10Wを入れたら、電圧は $10 \times 50 \approx 22.4$ V、電流は $10/50 \approx 0.447$ A

13: 名無しさん

＞＞3
電流が2倍になると $I^{2} R$ で電力は4倍。電圧が2倍でも $V^{2} / R$ で4倍。ここも選択肢でよく問われる

14: 名無しさん

＞＞6
式は $V = I R$ と $P = V I$ の2本だけ覚えて、残りはその場で組み合わせたほうがまちがえにくい

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