【4類】ミニテスト

【4類】電気の基礎(オームの法則・回路)ミニテスト(10問)

電気の基礎(オームの法則・回路)ミニテスト(10問)

オームの法則、直列・並列回路の合成抵抗、電力・電力量・ジュール熱に関する確認テストです。

元の記事で復習したい方はこちら:
オームの法則と合成抵抗
電力・電力量・ジュール熱


【第1問】

オームの法則として、正しいものはどれか。

(1)V = I ÷ R
(2)V = I × R
(3)V = R ÷ I
(4)V = I + R

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正解:(2)
オームの法則は V = I × R(電圧 = 電流 × 抵抗)です。この公式を変形すれば I = V ÷ R、R = V ÷ I も導けます。「き・は・じ」と同じ要領で覚えましょう。


【第2問】

10Ωと20Ωの抵抗を直列に接続した場合、合成抵抗はいくらか。

(1)6.7Ω
(2)15Ω
(3)30Ω
(4)200Ω

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正解:(3)
直列回路の合成抵抗は足し算です。R = 10 + 20 = 30Ω。直列では抵抗を通るたびに電流の流れが妨げられるので、合成抵抗は元の抵抗より大きくなります。


【第3問】

30Ωと60Ωの抵抗を並列に接続した場合、合成抵抗はいくらか。

(1)20Ω
(2)45Ω
(3)90Ω
(4)10Ω

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正解:(1)
並列2本の場合は「和分の積」で計算します。R = (30 × 60) ÷ (30 + 60) = 1800 ÷ 90 = 20Ω。並列では電流の通り道が増えるので、合成抵抗は元のどの抵抗よりも小さくなります。


【第4問】

直列回路の特徴として、正しいものはどれか。

(1)各抵抗にかかる電圧はすべて同じである
(2)回路のどの地点でも同じ大きさの電流が流れる
(3)合成抵抗は元のどの抵抗よりも小さくなる
(4)電流は各抵抗で分かれる

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正解:(2)
直列回路は一本道なので、回路のどの地点でも同じ大きさの電流が流れます。電圧は各抵抗に分配され(抵抗が大きいほど多くの電圧を受け持つ)、合成抵抗は足し算で大きくなります。(1)(4)は並列回路の特徴です。


【第5問】

電力の計算式として、誤っているものはどれか。

(1)P = V × I
(2)P = I² × R
(3)P = V² ÷ R
(4)P = V ÷ I

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正解:(4)
電力の公式は P = V × I です。オームの法則と組み合わせると P = I²R、P = V²/R も導けます。V ÷ I は抵抗R を求める式であり、電力の式ではありません。


【第6問】

100Vの回路に5Aの電流が流れている。この回路の消費電力はいくらか。

(1)20W
(2)50W
(3)500W
(4)105W

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正解:(3)
P = V × I = 100 × 5 = 500W です。電力の単位はW(ワット)。1Wは1Vの電圧で1Aの電流が流れたときの電力です。


【第7問】

電力量の単位として、正しいものはどれか。

(1)W(ワット)
(2)Wh(ワット時)
(3)V(ボルト)
(4)Ω(オーム)

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正解:(2)
電力量は「電力 × 時間」で、単位はWh(ワット時)またはJ(ジュール)です。W(ワット)は電力の単位であり、電力量ではありません。1Wh = 3600J です。


【第8問】

ジュール熱の計算式として、正しいものはどれか。

(1)Q = I²Rt
(2)Q = V × I
(3)Q = V ÷ R
(4)Q = I × R × t

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正解:(1)
ジュール熱 Q = I²Rt(電流の2乗 × 抵抗 × 時間)で、単位はJ(ジュール)です。電流が大きいほど、抵抗が大きいほど、時間が長いほど発熱が大きくなります。これが電線の過熱や火災の原因にもなります。


【第9問】

並列回路の特徴として、誤っているものはどれか。

(1)すべての枝に同じ電圧がかかる
(2)全体の電流は各枝の電流の合計である
(3)合成抵抗は元のどの抵抗よりも小さくなる
(4)各枝を流れる電流はすべて等しい

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正解:(4)
並列回路では各枝にかかる電圧は同じですが、各枝を流れる電流は抵抗値によって異なります。抵抗が小さい枝ほど多くの電流が流れます。(I = V ÷ R より、Rが小さいほどIが大きい)。各枝の電流がすべて等しくなるのは、全枝の抵抗値が同じ場合だけです。


【第10問】

抵抗20Ωの電熱器に5Aの電流を10秒間流した。発生するジュール熱はいくらか。

(1)1000J
(2)5000J
(3)100J
(4)2500J

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正解:(2)
Q = I²Rt = 5² × 20 × 10 = 25 × 20 × 10 = 5000J です。電流の2乗がかかるので、電流が大きくなると発熱量は急激に増加します。


おつかれさまでした!

10問中何問正解できましたか?間違えた問題は、元の記事に戻って復習しましょう。

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