電力と電球

2020.03.06
物理理科電流と発熱

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問題

図1のような装置をつくり、電源の電圧を一定にして、電熱線から出る熱で水をあたためる実験をしました。

（図1）は太郎君の部屋にある電気器具の配線の一部を表したものです。また、（図2）は、家庭用の電球のつくりを表したものです。これについて、次の問いに答えなさい。

（1）（図1）に見られる、電灯やテレビなどの電気器具のつなぎ方は何つなぎですか。
（2）（図2）のX、Yの部分について説明した次の文の空欄①〜④に適当な語を入れなさい。 「Xの部分には主に【　①　】という電流を流し【　②　】金属が使われている。Yの部分には【　③　】などのガスが詰められ、Xが【　④　】ないようにしている」
（3）家庭用の電気器具には、消費する電力を表す「ワット（Ｗ）数」が表示されていて、例えば100V用の電球には40W、60W、100Wなどの種類があります。（図1）に示された数字は、それぞれの電気器具の「ワット数」を表しています。これについて、あとの問いにそれぞれ数字で答えなさい。ただし、家庭用の電源は100Vであるものとします。
  ①（図1）で、四谷君が電灯とパソコンを使って勉強をしているとき、P点を流れる 電流の大きさは何Ａですか。
  ②（図1）で、四谷君がすべての電気器具を使ったとき、P点を流れる電流の大きさは 　6.8Ａでした。テレビの「ワット数」は何Wですか。
（4）３種類（40W、60W、100W）の家庭用の電球を使って、（図3）～（図5）のように配線しました。これについて、あとの問いにそれぞれ記号で答えなさい。

 ①（図3）～（図5）について，3個の電球を流れる電流の大きさの関係はどのようになっていますか。等号、不等号を使って表しなさい。例えば、40W＞60W＝100Wなら、40Wの電球に流れる電流が最も大きく、60Wと100Wの電球に流れる電流の大きさが同じであることを表します。
  ②（図3）～（図5）について，3個の電球の明るさの関係はどのようになっていますか。①と同じように等号、不等号を使って表しなさい。