【一陸特 過去問解説】5分で解ける計算問題（有能電力）【令和3年10月期 工学A(6)】

令和3年10月期の過去問のうち、知っていればすぐに解ける計算問題をピックアップして解説していきます

今回は令和3年10月期　工学A(6)を解説していきます。

令和3年10月期の過去問および解答は下記からダウンロード可能です。

問題【令和3年10月期　工学A(6)】

図に示すように､内部抵抗rが125[Ω]の交流電源に､負荷抵抗R_Lを接続したとき､R_Lから取り出しうる電力の最大値(有能電力)として､正しいものを下の番号から選べ｡ただし､交流電源の起電力Eは100[V]とする｡

内部抵抗r、電圧Vの電圧源に、負荷抵抗Rが直列で接続されたような回路の場合、

負荷抵抗Rでの電力が最大となるのは、r=Rのとき　となります。

あるぱか

上記のことを「供給電力最大の法則」といいます

また、その時の電力P_maxを最大有能電力や最大電力といい、下記で求めることができます。

$$\begin{eqnarray}P_{max}&=&\frac{V^2}{4r}\end{eqnarray}$$

あるぱか

上記は電力を求める式から算出もできますが、非常に簡単な式ですので、まるごと暗記しておくと便利です！

上記の有能電力の公式に各数値を代入すると

$$\begin{eqnarray}P_{max}&=&\frac{V^2}{4r} &=& \frac{100^2}{4×125} &=&20\end{eqnarray}$$

よって回答は【１】です

答えは【２】です。

あるぱか

有能電力の公式を覚えておけば簡単に解くことができる問題です。

必ず正解するようにしたいですね。

※ほかの計算問題についても解説しております。こちらに記事をまとめています。