共通テスト直前対策2022 第17回 直流回路

金曜日, 1月 06, 2023

共通テスト 高3 高校物理 直流回路

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 直流回路の問題では,各点の電位を考えることが重要です.そのために,まず直列接続並列接続か確認しましょう.次に回路のある点を$0V$(アース)として考えると分かりやすくなります.キルヒホッフの法則そのものを使って解く問題はそれほど多く出題されていませんが,回路に流れる電流と各点の電位を考えるときに助けになるので,キルヒホッフの法則への理解を深めておきましょう.また,回路の対称性を考えることで簡単に解ける問題も多いので,これまでに解いた問題を見直すことも非常に有効です.

 ホイートストンブリッジメートルブリッジも頻出問題です.また,回路中にホイートストンブリッジが潜んでいることもあるので気をつけましょう.メートルブリッジの問題などで,抵抗値を変化させたときに電流がどちら向きに流れるかを問われることがあります.このような場合は,抵抗値を極端に大きく変化させたり,0にしたりして考えると分かりやすくなります.

 非直線抵抗の問題も確認しておきましょう.非直線抵抗の代表例は電球やダイオードです.性質を理解するために,なぜ抵抗値が変化するのか説明できるようにしておきましょう. また,非直線抵抗の両端の電圧に注目しましょう.

 コンデンサーを含む直流回路は1月5日(木)のブログを参考にしてください.

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 これまでコンデンサーと組み合わせた問題がよく出題されています.自信のない人は基本問題程度の問題や,国公立大学2次試験のような記述問題を見直しましょう. 

2020年度センター試験追試第2問A正解:コンデンサーに電圧を加えたときの過渡現象.問1ではスイッチを入れた直後と,十分に時間が経ったときの回路を流れる電流を考えましょう.

2021年度共通テスト本試第2問A正解ブリッジ回路にコンデンサーを組み合わせた回路における過渡現象.文中にヒントが隠されているので,問題文をきちんと読むこと.また,コンデンサーと抵抗が並列接続であることに注目すること.

2021年度共通テスト追試第2問A正解:電流計と電圧計に関する問題.問1は抵抗とコイルの抵抗(電流計の内部抵抗)$2\Omega$ の合計が $1\rm k\Omega$ になるようにすると, オームの法則 $V=RI$ より $10\rm V$ まで測定できる電圧計になる.

2022年度共通テスト追試第1問3正解:メートルブリッジ(ホイートストンブリッジ).抵抗が長さに比例することと,ホイートストンブリッジに気付けば間違えることはない.うっかり $\frac{R_2}{R_1}$ を求めないように注意すること.


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