問題文
図の直流回路において、抵抗 \(R=10 \Omega\) で消費される電力の値 [W] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
図はタップで拡大できます。
選択肢
抵抗 \(R\) の両端から回路を見たテブナンの等価回路を考えます。
**左側部分（60V電源と40Ω, 40Ω）：**
開放電圧 \(V_L = 60 \times \dfrac{40}{40+40} = 30 \text{ V}\)
内部抵抗 \(R_L = \dfrac{40 \times 40}{40+40} = 20 \Omega\)
**右側部分（80V電源と60Ω, 60Ω）：**
開放電圧 \(V_R = 80 \times \dfrac{60}{60+60} = 40 \text{ V}\)
内部抵抗 \(R_R = \dfrac{60 \times 60}{60+60} = 30 \Omega\)
これらを抵抗 \(R=10 \Omega\) で接続した直列回路となります。
回路全体の起電力差は \(40 - 30 = 10 \text{ V}\)。
全抵抗は \(R_L + R + R_R = 20 + 10 + 30 = 60 \Omega\)。
流れる電流 \(I = \dfrac{10}{60} = \dfrac{1}{6} \text{ A}\)。
消費電力 \(P = I^2 R = \left(\dfrac{1}{6}\right)^2 \times 10 = \dfrac{10}{36} \approx 0.278 \text{ W}\)。