5.0Ωの抵抗に1.0Vの電池を直列につなぎ、回路を作った。電池を1個ずつ追加して電圧を変化させたとき、流れる電流と電圧の関係を表、式、グラフで表す問題です。

応用数学電気回路オームの法則比例関係グラフ物理
2025/4/16

1. 問題の内容

5.0Ωの抵抗に1.0Vの電池を直列につなぎ、回路を作った。電池を1個ずつ追加して電圧を変化させたとき、流れる電流と電圧の関係を表、式、グラフで表す問題です。

2. 解き方の手順

(1) VとIの関係を表に表す。
* 電圧Vと電流Iは比例関係にあるので、V=1V=1のときI=0.2I=0.2Aであれば、V=2V=2のときI=0.4I=0.4A、V=3V=3のときI=0.6I=0.6A、というように計算できます。
(2) IをVの式で表す。
* オームの法則 V=RIV = RI より、I=VRI = \frac{V}{R}です。
* この問題では、R=5.0ΩR = 5.0\Omegaなので、I=V5.0I = \frac{V}{5.0}となります。つまり、I=0.2VI = 0.2Vです。
(3) 表をもとにグラフを描く。
* 横軸にV[V]、縦軸にI[A]をとり、表の値をプロットします。
* (0, 0), (1, 0.2), (2, 0.4), (3, 0.6), (4, 0.8), (5, 1.0)の点をプロットし、これらの点を結ぶ直線を引きます。

3. 最終的な答え

(1) VとIの関係を表
| V[V] | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| ----- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| I[A] | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 |
(2) IをVの式で表す。
I=0.2VI = 0.2V
(3)グラフは省略します。

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