この問題の(1)で、電熱線Bの発生する熱量はAの3分の1だから、消費電力もAの3分の1になると思って

この問題の(1)で、電熱線Bの発生する熱量はAの3分の1だから、消費電力もAの3分の1になると思って、図1の回路の電熱線Bの方が図1の回路の電熱線Aより消費電力は小さいと思ったのですが、 解答を見てみると違いました。なぜでしょうか？
”6Vの電圧を加えた時に"発生する熱量がAの3分の1ということでしょうか。

No.9 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/03/24 10:58

①電熱線Aに６Vの電圧を加えると 1.5A流れる。

②６Vの電圧を加えた時の電熱線Aから発生する単位時間当たりの熱量に比べ
６Vの電圧を加えた時 電熱線Bから発生する単位時間当たりの熱量は 1/3 である。

を仮定すると
電熱線Aの抵抗は 6 V ÷ 1.5 A = 4 Ω
電熱線Aの消費電力(=発生する単位時間当たり熱量)は (6 V)^2 ÷ 4 Ω = 9 W
電熱線Bの消費電力 = 9 W ÷ 3 = (6 V)^2 ÷ 電熱線Bの抵抗
→ 電熱線Bの抵抗 = 12 Ω

図１の電熱線Aの消費電力
電流は 6 V / (4 Ω + 12 Ω) = 3/8 A
消費電力 = (3/8 A)^2 × 4 Ω = 9/16 W

図１の電熱線Bの消費電力
消費電力 = (3/8 A)^2 × 12 Ω = 27/16 W

図2の電熱線Aの消費電力
(6 V)^2 ÷ 4 Ω = 9 W

図2の電熱線Bの消費電力
(6 V)^2 ÷ 12 Ω = 3 W

覚えておいてほしいのは
①　かかる電圧が同じなら、抵抗が小さいと電流が増えるので消費電力も増える。
②　流れる電流が同じなら、抵抗が大きいとかかる電圧が増えるので
消費電力も増える。

電熱線にかかる電圧と流れる電流を EとI, 電熱線の抵抗をR とすると

消費電力 P は
E ＝IR. I = E/R だから
P ＝EI = E(E/R)=E^2/R =(IR)R = I^2・R

Rが消費電力にどう効くか式からよく考えてみよう。

No.8 回答者： syotao 回答日時： 2023/03/22 16:56

電熱線Bの発熱量が電圧6.0Vかけたとき

おなじ6.0VかけたときのAの発熱量の1/3ならば
設問（1）の答は最大が選択肢のウ、最小がアになります。

No.7 回答者： yucco_chan 回答日時： 2023/03/21 16:51

酷い問題ですね。

問題文が矛盾しているので、誰にも回答できません。

「図１、図２のように・・１．５Aの電流が流れる。」
図１で１．５A流れるなら、図２での電流は１．５Aではない。
８Aになる。
よって、図２も１．５A流れるなら、図１と２のA,Bは別物であるので、
図１がA,Bなら図２はC,Dと記さなければならない。

この問題は、多分、
「図１の回路で・・・１．５Aの電流が流れた」
で、同じ電熱線を使って、図２の回路にすると・・・を
求めさせる問題だと思われる。

が、実験２で
「図２の電熱線Bの抵抗の値が分からない」
とあるが、「図１の回路で・・・１．５Aの電流が流れた」のなら
抵抗値は分かるので、実験２は行う必要が無い。

何を求めさせる（考えさせる）問題なのかさっぱり分からない。

No.6 回答者： syotao 回答日時： 2023/03/21 15:20

”6Vの電圧を加えた時に"発生する熱量がAの3分の1ということでしょうか"

そういうことだと思います。
それで考えなおして正解と合うか確認してください

ただ、同じ2つの抵抗でも同じ電圧をかけた場合と、同じ電流を流した場合
とでは消費電力の比がちがうから、出題者はそのへんをミスってると思う。
正式な試験ではこんなミスは絶対ないから安心してください。

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/03/21 12:26

「図1、図2のように」ってどっちなんだ？

それを枕に各電熱線の説明を続けたら変。
電熱線Bの条件の端折り方も酷い。

問題書いた人は頭がかなりおかしいと思う。

No.4 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/03/21 11:39

電熱線と抵抗は違う。

No.3 回答者： endlessriver 回答日時： 2023/03/21 11:36

酷い。

作った本人以外、何のコメントもできない。

No.2 回答者： mukaiyamo 回答日時： 2023/03/21 11:16

＞”6Vの電圧を加えた時に"発生する熱量がAの3分の1ということでしょうか…

違う、違う。

3Vか6Vか10Vかはどうでも良く、とにかくA、Bそれぞれに同じ電圧を加えたときの発熱量が 1/3 だと言っているのです。

図1 の回路では、Aにかかる電圧と Bにかかる電圧とは違うので、この回路でAとBの発熱量が 1：1/3 になっているわけではありません。

発熱量は
[電流]の2乗 × [抵抗]
ですから、まずオームの法則により図1 全体の合成抵抗を算出し、そこから AとBの抵抗値を求めることから始めないと。図2 の回路へは進めません。

答え全部書くと宿題の丸投げとして削除対象になるので、あとは自分で考えてね。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
＞3Vか6Vか10Vかはどうでも良く、とにかくA、Bそれぞれに同じ電圧を加えたときの発熱量が 1/3 だと言っているのです。
同じ電圧を加えた時に3分の1になるというのはどうやって読み取るのですか？何も書いてない時はそういう前提があるのでしょうか

お礼日時：2023/03/21 11:47

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2023/03/21 10:57

＞”6Vの電圧を加えた時に"発生する熱量がAの3分の1ということでしょうか。

ちゃんとそう書いていあるよね。

まあ、確かに問題文の日本語も拙いけどね。
「図１、図２のように」は、文頭ではなくて、「直列回路、並列回路をつくった」の直前に置くべきでしょうね。