理論電気回路直流回路出題頻度: ★☆☆☆☆配点: 5点

2024年8月18日実施理論 A問題問7

起電力が E [V]で内部抵抗が r [Ω]の電池がある。この電池に抵抗 R₁ [Ω]と可変抵抗 R₂ [Ω]を並列につないだとき，抵抗 R₂ [Ω]から発生するジュール熱が最大となるときの抵抗 R₂ の値[Ω]を表す式として，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

📐使用する公式

最大電力伝達定理：負荷抵抗 = 電源の内部抵抗（テブナン等価）のとき最大電力

1テブナン等価回路の構成と最大電力条件の適用

R₂ から見た等価回路（テブナンの定理を適用）を作る。

R₂ を取り外した状態で，端子 a-b から見た等価内部抵抗 R_th を求める。

電圧源 E を短絡すると，端子 a-b から見えるのは r と R₁ の並列合成抵抗になる。

R_th = r × R₁r + R₁

最大電力伝達の条件：R₂ = R_th

R₂ = r R₁r + R₁

✅答え：(3) R₂ = r R₁r + R₁

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2024年8月18日実施 理論 A問題 問7