問題文
図のような抵抗の直並列回路に直流電圧 \(E=5\) V を加えたとき、電流比 \(\dfrac{I_{2}}{I_{1}}\) の値として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
(図の構成:左側で上下に分岐し、上側に \(150\Omega\)、下側に \(100\Omega\)。その右側で再び上下に分岐し、上側に \(150\Omega\)、下側に \(200\Omega\)。上下の中点同士を縦の導線で結んでいるブリッジ回路のような形状。\(I_1\) は回路への入力全電流、\(I_2\) は中央の縦線を流れる電流と推測される)
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選択肢
各抵抗に流れる電流・かかる電圧を順に置いて,オームの法則とKCL/KVLでつないでいく。
例えば,右側枝の電圧を\(V_{2}\)とすると,
\(V_{2}=(R_{4}+R_{5})I_{2}\)より\(V_{2}=350I_{2}\)。
これを使って\(R_{3}\)の電流,さらに\(R_{2}\)の電流を順に表すと,入力側電流は
\(I_{1}=9.625\,I_{2}\)となる。
よって電流比は
\[
\dfrac{I_{2}}{I_{1}}=\dfrac{1}{9.625}\approx 0.10
\]
となり,最も近いのは(1)。