【R4 上期 電験3種 理論 問5】直流回路におけるオームの法則と並列抵抗の合成値の計算及び分流の問題

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この記事では、令和4年度 上期 電験3種 理論 問5の過去問解説をします。

令和4年度 上期 電験3種 理論 問5 問題文

図1のように、二つの抵抗$R_1=1{\rm Ω}$、$R_2\left[{\rm Ω}\right]$と電圧$V\left[{\rm V}\right]$の直流電源からなる回路がある。この回路において、抵抗$R_2\left[{\rm Ω}\right]$の両端の電圧値が$100{\rm V}$、流れる電流$I_2$の値が$5{\rm A}$であった。この回路に図2のように抵抗$R_3=5{\rm Ω}$を接続したとき、抵抗$R_3\left[{\rm Ω}\right]$に流れる電流$I_3$の値$\left[{\rm A}\right]$として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。


図1

図2

(1)$4.2$

(2)$16.8$

(3)$20$

(4)$21$

(5)$26.3$

解答・解説

問題図の図1より、$R_2$の値は、

$$R_2=\frac{100}{5}=20\mathrm{\Omega}$$

になります。

これより電源電圧は、

$$V=\left(1+20\right)×5=105\left[{\rm V}\right]$$

になります。

図2の回路の合成抵抗は、

$$R=1+\frac{1}{\frac{1}{20}+\frac{1}{5}}=1+4=5\left[{\rm Ω}\right]$$

になります。

よって、回路に流れている電流は、

$$I=\frac{105}{5}=21\left[{\rm A}\right]$$

になります。

この電流が、抵抗の逆比で分流するので、

$$I_3=\frac{20}{20+5}×21=16.8\left[{\rm A}\right]$$

になります。

よって、答えは(2)です。

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