1.非オーム抵抗の問題
例題
異なる抵抗R₁、R₂を使って次のような回路をつくった。
電源装置の電圧を20Vにしたとき、R₂に流れる電流は何Aか求めなさい。
なお以下のグラフは、R₂に加わる電圧と流れる電流の関係を表したものである。
【解答】
まずR₂に流れる電流をI(A)、加わる電圧をV(V)としましょう。↓
直列回路なので、R₁に流れる電流もI(A)です。↓
するとR₁に加わる電圧は、オームの法則より
25Ω×I(A)=25I(V)
と表すことができます。
ここで電圧に注目しましょう。
電流には電源からもらった電圧を1つの道筋で使い切るという法則があります。(キルヒホッフの法則)
電源電圧は20Vです。
つまりR₁とR₂で合わせて20V使うということになります。
よってR₂に加わる電圧を式にすると
20-25I(V)
となります。↓
ここから
V(V)=20-25I(V)
の関係があることがわかります。
この式を「I=・・・」の形に変形します。
25I=-V+20
この「I」と「V」は一次関数の関係になっています。
この式が表すグラフを、与えられていたグラフに書き足してみましょう。↓
ここでグラフの交点を見ます。
交点の値が、R₂の電圧と電流を表すのです。
よってR₂に流れる電流は0.6Aとなります。
非オーム抵抗の問題は、与えられたグラフに一次関数のグラフを書き足して、その交点を見よう。