理科の電気回路の実験の単純な疑問です。 ヒータを水につけて発熱させて水温の上がり方を比べる問題があって

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ThanksImg質問者からのお礼コメント

ご丁寧な解説ありがとうございました。

お礼日時:1/23 1:01

その他の回答(3件)

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その問題は、電熱線1つの回路、あるいは並列回路だったと思います。 直列回路にすると、抵抗の大きい方に大きな電圧が加わり、電力が大きくなります。 つまり、流れる電流の大きさを一定にしようとすると、抵抗が大きいものほど発熱量が大きいです。 このことと混同しているのかも。

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その感覚は間違いです。 抵抗値がずっと大きい場合を考えてください。抵抗値が無限なら電流が流れないでしょう。その時の方が発熱が大きいとは思えないのではないでしょうか? 思うに、電力は電流×電流、の式と 抵抗値が大きいときその両端の電圧が大きいことから勘違いしたのか、 送電線のでの損失とごっちゃになっているのでは? この実験ではヒーターの抵抗値により、流れる電流が大きく変わること、でも電圧はあまり変わらないことに注意してください。 送電線の損失では、送電線の抵抗値が増えても電流はあまり変わらないのが違う。

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消費電力(1秒当たりに消費されるエネルギー)が大きい方が発熱量が大きくなります。 P = V×I オームの法則 V = RI を適用すると P = RI^2 = V^2/R となります。 電流 I が同じであれば、Rが大きいほど発熱します。 電圧Vが同じであれば、Rが小さいほど発熱します。 実験の条件は後者でしょうから、Rが小さいほど発熱することになります。つまり、電圧が一定ならば抵抗が小さいほど電流がたくさん流れるので、発熱量が大きくなるのです。