大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和4年度（2022年度）本試験
問8 (物理基礎（第2問） 問4)

この問題は電力量の理解について問われています。

電熱線で消費される電力量を求めます。

電力量EはE=Ptで求めることができます。

並列回路なので、電熱線への電圧は電源の電圧と等しく100V、電熱線の抵抗値は10Ωより、電熱線へ流れる電流Iｈはオームの法則からIｈ＝100÷10＝10A、電熱線の電力はPh＝100×10＝1000W

ドライヤーを動かした時間は2分＝120ｓより、求める電力量は、1000×120＝1.2×10⁵J

したがって空欄に入る数字は1.2

解答　1.2×10⁵ J

解説

電熱線で消費される電力量W_hを計算する問題です。

情報を整理します。

・電熱線の抵抗値　R_h=10 Ω

・電熱線にかかる電圧　V_h=100 V　（モーターと電熱線は並列であることに注意）

・動作時間は2分間 つまり t= 120 s

よって電力量は

W_h=P_h t = (V_h²/R_h)t 

= ((100 V)²/10 Ω)・120 s = 120000 J = 1.2×10⁵ J

よって答えは　1.2×10⁵ J　となります。