A問題
上期
電験三種 理論 2023年度 上期 問7
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図の回路において,スイッチSを閉じ,直流電源から金属製の抵抗に電流を流したとき,発熱により抵抗の温度が120 ℃になった。スイッチSを閉じた直後に回路を流れる電流に比べ,抵抗の温度が120 ℃になったときに回路を流れる電流は,どのように変化するか。最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし,スイッチSを閉じた直後の抵抗の温度は20℃とし,抵抗の温度係数は一定で0.005℃⁻¹とする。また,直流電源の起電力の大きさは温度によらず一定とし,直流電源の内部抵抗は無視できるものとする。
正解と解説
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正解 3
33%減少
図は直流電源とスイッチS、金属製抵抗だけの直列回路であり、電源電圧は一定で内部抵抗も無視できるので電流は抵抗値だけで決まる。金属抵抗は温度上昇で R120 = R20{1+α(120−20)} = R20(1+0.005×100) = 1.5R20 になる。よって電流は 1/1.5 ≒ 0.67倍、すなわち約33%減少する。