中3理科の問題です。 問2、問3、問4がわかりません。答えは問1 15Ω 問2 18v 問3 0．9

中3理科の問題です。
問2、問3、問4がわかりません。答えは問1 15Ω 問2 18v 問3 0．9A 問4 20Ωです。
解説お願いします！

No.2 ベストアンサー 回答者： MEE-chan_HA-chan 回答日時： 2023/10/11 21:14

そんなに難しく考える必要はありません。

まずはつながっている回路中に関わっている
抵抗器はどれなのかを考え、
その回路内の電流と抵抗の大きさを、
一つずつ考えていきましょう。

問２の場合
S1だけを閉じているので、
回路内で電流が通る抵抗器は２つのＰですね。
抵抗器Pの抵抗の値は１５Ωと計算が出ていますので、
直列でつながれた回路Ｐ(１５Ω)二つ分なので、
この回路内での抵抗値は
１５(Ω)＋１５(Ω)＝３０(Ω)
と、単純な合成抵抗で求められます。
すると回路内での電流(Ｉ)と抵抗（Ｒ）が
判明しましたから　電圧（Ｅ）を求めるには…　
オームの法則　Ｅ＝Ｒ・Ｉ　の出番です。
電流（Ｉ）は０．６Ａ　抵抗（Ｒ）は３０(Ω)
そうすると　Ｅ＝０．６×３０　となりますよね。
これで　Ｅ＝１８Ｖ　という答えに行きつきませんか。

問３の場合
Ｓ２とＳ３を閉じたことで、
このＳ２区間とＳ３区間を電流が流れる
並列回路になります。
並列回路の場合、どちらの回路内でも電圧は等しいです。
この時点で、Ｓ２区間では電圧（Ｅ）と抵抗（Ｒ）が
判明しています。
電圧（Ｅ）は１８Ｖになりますね。
抵抗（Ｒ）は６．０Ωと図中にありますよね。
これでＳ２区間の電流はまたもやオームの法則より
Ｉ＝Ｅ／Ｒ　で求められます。
Ｉ＝１８(Ｖ)／６．０(Ω)＝３．０(Ａ)
ということが分かります。
並列回路内の電流は、
Ｓ２区間の電流とＳ３区間の電流の和が、
全体の電流３．９Ａになるはずですよね。
その全体電流３．９Ａのうち、
Ｓ２区間を流れる電流が３．０Ａですから、
その残りの電流がイの電流計に流れているわけです。
つまりＳ３区間を流れる電流イ（Ｉ(イ)）は
Ｉ(イ)＝３．９(Ａ)－３．０(Ａ)　になるはずです。
これで　Ｉ(イ)＝０．９(Ａ)　が求められますね。

問４の場合
問３が求められていればあとは簡単です。
Ｓ３区間にかかる電圧は１８Ｖと変わりません。
そしてこの区間の電流Ｉ(イ)は問３より　０．９Ａ
と判明しています。
電圧と電流が判明したので、またまたオームの法則
Ｒ(Ｑ)＝Ｅ／Ｉ　で求めてしまいましょう。
Ｒ(Ｑ)＝１８(Ｖ)／０．９（Ａ）
これで　Ｒ(Ｑ)＝２０Ω　が求められましたね。

このように複雑な回路を流れる電流を考える場合でも、
電流が流れている回路自体に注目して、
シンプルに考える方が分かりやすくなります。
勉強頑張ってくださいね。

ちなみに…これは中２の理科ですよ。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2023/10/11 21:13

あなた自身は中３なのですか？

それとも、中学校は卒業したが、あらためて中３の勉強をしている？

電気について、どこまで分かっていて、何がわからないのですか？

問１が分かるのであれば、「オームの法則」は理解しているのですね？

問２は、抵抗を「直列接続」した場合の合成抵抗が分かれば、あとは「オームの法則」です。
合成抵抗値は
　15 + 15 = 30 Ω
です。
オームの法則から、電圧は
　0.6 [A] × 30 [Ω] = 18 [V]

問３は、抵抗を「並列接続」した場合です。
並列接続した場合には、各々の抵抗に流れる電流の合計が全体の電流になることは分かりますね？　
これも「オームの法則」で、6.0 Ωには
　18[V] / 6.0[Ω] = 3.0[A]
の電流が流れ、合計の電流が 3.9 A ですから、イに流れる電流はその差分で
　3.9 - 3.0 = 0.9 [A]
です。

問４も「オームの法則」で
　18[V] / 0.9[A] = 20[Ω]


問２が分からなければ、それを使った問３，４は解けません。