この回路の負荷抵抗を変えたところ端子電圧v=2.7vになった。 電流Iはいくらか。という問題なのです

この回路の負荷抵抗を変えたところ端子電圧v=2.7vになった。　電流Iはいくらか。という問題なのですが、これはオームの法則は当てはまらないのでしょうか？

No.5 ベストアンサー 回答者： hiro2017 回答日時： 2020/11/08 15:06

難しいことを言わないで現実的に考えましょう。

グラフから3Ｖ、0Ｖなら電源は3Ｖです。（この意味が分かるか？）
負荷が2.4Ｖ，1Ａならｒは3-2.4＝0.6Ｖ，
ｒ＝0.6/1＝0.6Ω
負荷が2.7Ｖならｒの電圧は　ｒ＝3Ｖ－2.7Ｖ＝0.3Ｖ
ｒの電流は（負荷も同じ）
Ｉ＝0.3Ｖ/0.6Ω＝0.5Ａ
です。

No.4 回答者： 富士山兄 回答日時： 2020/11/08 14:35

オームの法則は当てはまりますが、グラフ線の計算式で考えると良い

でしょう。

直線のグラフ線の一般式は「Y＝aX＋b」です。
この問題は右下がりのグラフ線ですので「Y＝－aX＋b」となります。
このグラフの傾斜aは次の通りです。
a＝(3.0－2.4)÷(1.0－0)
a＝0.6÷1

このグラフの傾斜bは次の通りです。
X＝0の時、Y＝3.0ですので
ｂ＝3.0

これにより次の通りのグラフ線になります。
Y＝－aX＋b
Y＝－0.6X＋3.0

ここでY＝2.7の時のXを求めます。
Y＝－0.6X＋3.0
2.7＝－0.6X＋3.0
0.6X＝＋3.0－2.7
0.6X＝0.3
X＝0.3÷0.6
X＝3÷6
X＝0.5
答えは　0.5A
となります。

ここでグラフ線にX＝0.5を代入します。
Y＝－0.6X＋3.0
Y＝－0.3＋3.0
Y＝3.0－0.3
Y＝2.7(V)
以上により電流は0.5Aが正解となります。

No.3 回答者： masterkoto 回答日時： 2020/11/08 14:18

回路図の内部抵抗rに関して　rにかかる電圧をVr とすれば

Vr=rIは成り立ちます

同様に　負荷抵抗Rxに関してその電圧Vとの間には
V=Rx・I…①が成り立ちます

このように個別の抵抗に関して
その両端にかかる電圧=抵抗x抵抗に流れる電流
が成り立っていて
これをオームの法則といいます　

ただUPされた、回路図とV-Iグラフは
普通に①の関係をグラフ化したわけではありません

このことはテブナンの定理
I=E/(r+Rx)
を利用すれば明らかで
⇔E=(r+Rx)I＝rI+RxIにおいて
RxI部分はオームの法則により　
V=RxIですから　←←←（※ここではオームの法則が成り立っていますよ）
⇔E=rI+V
⇔V=-rI+Eです（←←←E　ｒ　は一定なので　Iが増えるとVが減るという関係にあります。むろんグラフは一次関数のグラフ）

この式からお気づきのように　UPされた図のIとVの関係とは　内部抵抗rに流れる電流IとRxにかかる電圧Vの関係を表したものといえるので
この見方をすると　VとIの関係は
一方の抵抗の電流値と、他方の抵抗の電圧値　という関係ですよね
この意味では１つの抵抗にかかる電流と電圧の関係を表すオームの法則とは質が異なることが分かるはずです

このことに留意して　オームの法則利用が適切なのか
不適切なのか考えてください

No.2 回答者： gooジーク 回答日時： 2020/11/08 13:47

電圧と電流の関係性を示すグラフが線形になっているので、同じく線形の比例関係でモデル化しているオームの法則は当てはまると思いました。

No.1 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2020/11/08 13:08

V=IRだから、このグラフから2.4=1.0RとなりR=2.4オｰムと解る。

∴V=2.4I
これにV=2.7を代入してIを求める。