A問題
上期
電験三種 理論 2024年度 上期 問7
7 / 22
起電力がE[V]で内部抵抗がr[Ω]の電池がある。この電池に抵抗R1[Ω]と可変抵抗R2[Ω]を並列につないだとき,抵抗R2[Ω]から発生するジュール熱が最大となるときの抵抗R2の値[Ω]を表す式として,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
正解と解説
表示する
正解 3
可変抵抗R2から左側を見た回路をテブナンの等価回路に直すと、内部抵抗はEを短絡してrとR1の並列、すなわちr0=rR1/(r+R1)[Ω]となる。R2で消費される電力(ジュール熱)は最大電力供給の定理よりR2=r0のときに最大になるので、R2=rR1/(r+R1)である。電源の内部抵抗だけを見てR2=rとするのは、R2と並列に入っているR1の影響を無視しているため誤りである。