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)
問題文
ドライヤーで消費される電力を考える。ドライヤーの内部には、図3のように、電熱線とモーターがあり、電熱線で加熱した空気をモーターについたファンで送り出している。ドライヤーの電熱線とモーターは、100Vの交流電源に並列に接続されている。ドライヤーを交流電源に接続してスイッチを入れると、ドライヤーからは温風が噴き出した。ただし、モーターと電熱線以外で消費される電力は無視できるものとする。
電熱線の抵抗値が10Ωのドライヤーを2分間動かし続けるとき、電熱線で消費される電力量は何Jか。次の式中の空欄( )に入れる数字として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。また、ドライヤーの電熱線の抵抗値は、温度によらず一定であるとする。電力量は、交流電源の電圧を100Vとして直流の場合と同じように計算してよい。
( )✕105J
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問題
大学入学共通テスト(理科)試験 令和4年度(2022年度)本試験 問8(物理基礎(第2問) 問4) (訂正依頼・報告はこちら)
ドライヤーで消費される電力を考える。ドライヤーの内部には、図3のように、電熱線とモーターがあり、電熱線で加熱した空気をモーターについたファンで送り出している。ドライヤーの電熱線とモーターは、100Vの交流電源に並列に接続されている。ドライヤーを交流電源に接続してスイッチを入れると、ドライヤーからは温風が噴き出した。ただし、モーターと電熱線以外で消費される電力は無視できるものとする。
電熱線の抵抗値が10Ωのドライヤーを2分間動かし続けるとき、電熱線で消費される電力量は何Jか。次の式中の空欄( )に入れる数字として最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。また、ドライヤーの電熱線の抵抗値は、温度によらず一定であるとする。電力量は、交流電源の電圧を100Vとして直流の場合と同じように計算してよい。
( )✕105J
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この過去問の解説 (1件)
01
解答 1.2×105 J
解説
電熱線で消費される電力量Whを計算する問題です。
情報を整理します。
・電熱線の抵抗値 Rh=10 Ω
・電熱線にかかる電圧 Vh=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
Wh=Ph t = (Vh2/Rh)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。
この選択肢が正解となります。
電力量=電力×時間 です。
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