抵抗値が異なる抵抗 \(R_{1}\) [Ω] と \(R_{2}\) [Ω] を図1のように直列に接続し、30 [V] の直流電圧を加えたところ、回路に流れる電流は 6 [A] であった。次に、この抵抗 \(R_{1}\) [Ω] と \(R_{2}\) [Ω] を図2のように並列に接続し、30 [V] の直流電圧を加えたところ、回路に流れる電流は 25 [A] であった。このとき、抵抗 \(R_{1}\) [Ω], \(R_{2}\) [Ω] のうち小さい方の抵抗 [Ω] の値として、正しいのは次のうちどれか。

図の直流回路において、\(12\) [\(\Omega\)] の抵抗の消費電力が \(27\) [W] である。このとき、抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] の値として、正しいのは次のうちどれか。

図1の直流回路において、端子 a-c間に直流電圧 \(100\) [V] を加えたところ、端子b-c間の電圧は \(20\) [V] であった。また、図2のように端子 b-c間に \(150\) [\(\Omega\)] の抵抗を並列に追加したとき、端子 b-c間の端子電圧は \(15\) [V] であった。いま、図3のように端子 b-c間を短絡したとき、電流 \(I\) [A] の値として、正しいのは次のうちどれか。

図のように、可変抵抗 \( R_{1} \) [Ω]、\( R_{2} \) [Ω]、抵抗 \( R_{x} \) [Ω]、電源 \( E \) [V] からなる直流回路がある。 次に示す条件1のときの \( R_{x} \) [Ω] に流れる電流 \( I \) [A] の値と条件2のときの電流 \( I \) [A] の値は等しくなった。 このとき、\( R_{x} \) [Ω] の値として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 条件1: \( R_{1}=90 \) [Ω]、\( R_{2}=6 \) [Ω] 条件2: \( R_{1}=70 \) [Ω]、\( R_{2}=4 \) [Ω]

真空中に、2本の無限長直線状導体が20 [cm] の間隔で平行に置かれている。一方の導体に10 [A] の直流電流を流しているとき、その導体には1 [m] 当たり \(1\times10^{-6}\) [N]の力が働いた。他方の導体に流れている直流電流I [A]の大きさとして、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし、真空の透磁率は \(\mu_{0}=4\pi\times10^{-7}\) [H/m] である。

図1のように電圧がE [V] の直流電圧源で構成される回路を、図2のように電流がI [A] の直流電流源(内部抵抗が無限大で、負荷変動があっても定電流を流出する電源)で構成される等価回路に置き替えることを考える。この場合,電流I [A] の大きさは図1の端子a-bを短絡したとき、そこを流れる電流の大きさに等しい。また、図2のコンダクタンスG [S] の大きさは図1の直流電圧源を短絡し、端子a-bからみたコンダクタンスの大きさに等しい。 I [A] とG [S] の値を表す式の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] と抵抗 \(R_{x}\) [\(\Omega\)] を並列に接続した回路がある。この回路に直流電圧 \(V\) [V] を加えたところ、電流 \(I\) [A] が流れた。\(R_{x}\) [\(\Omega\)] の値を表す式として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図の直流回路において、抵抗 \(R=10\) [\(\Omega\)] で消費される電力 [W] 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。

図に示すような抵抗の直並列回路がある。この回路に直流電圧 5 [V] を加えたとき、電源から流れ出る電流 \(I\) [A] 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。

図のように、抵抗を直並列に接続した直流回路がある。この回路を流れる電流 \(I\) の値は、\(I = 10\) mA であった。このとき、抵抗 \(R_{2}\) [k\(\Omega\)] として、最も近い \(R_{2}\) の値を次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし、抵抗 \(R_{1}\) [k\(\Omega\)] に流れる電流 \(I_{1}\) [mA] と抵抗 \(R_{2}\) [k\(\Omega\)] に流れる電流 \(I_{2}\) [mA] の電流比 \(\dfrac{I_{1}}{I_{2}}\) の値は \(\dfrac{1}{2}\) とする。 [回路諸元] 電源電圧 \(E = 10\) V 全体の直列電流 \(I = 10\) mA 直列抵抗 \(R = 100 \Omega\) が2つ（回路の左右） 並列部：上側に \(R_1\)、下側に \(R_2\)

図に示す直流回路において、抵抗 \(R_{1}=5 \Omega\) で消費される電力は抵抗 \(R_{3}=15 \Omega\) で消費される電力の何倍となるか。その倍率として、最も近い値を次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 [回路諸元] 電源電圧 2 V 直列抵抗 \(R_1 = 5 \Omega\) 並列抵抗 \(R_2 = 10 \Omega\)、 \(R_3 = 15 \Omega\)

図のような、演算増幅器を用いた能動回路がある。直流入力電圧 \(V_{in}\) [V] が 3 V のとき、出力電圧 \(V_{out}\) [V] として、最も近い \(V_{out}\) の値を次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし、演算増幅器は、理想的なものとする。 [回路] 非反転入力端子 (+) に 5V 電源が接続。 反転入力端子 (-) には、入力 \(V_{in}\) から \(20 \text{k}\Omega\) の抵抗が接続され、出力 \(V_{out}\) から \(10 \text{k}\Omega\) の帰還抵抗が接続されている。

図のような直流回路において、直流電源の電圧が90Vであるとき、抵抗 \( R_{1} \) [\( \Omega \)]、\( R_{2} \) [\( \Omega \)]、\( R_{3} \) [\( \Omega \)] の両端電圧はそれぞれ30 V, 15V, 10Vであった。抵抗 \( R_{1} \)、\( R_{2} \)、\( R_{3} \) のそれぞれの値 [\( \Omega \)] の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように直流電源と4個の抵抗からなる回路がある。この回路において \( 20 \, \Omega \) の抵抗に流れる電流 \( I \) の値 \( [\mathrm{A}] \) として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、七つの抵抗及び電圧 \(E=100\) Vの直流電源からなる回路がある。この回路において、A-D間、B-C間の各電位差を測定した。このとき、A-D間の電位差の大きさ [V] 及び B-C 間の電位差の大きさ [V]の組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

次に示すA, B, C, Dの四種類の電線がある。いずれの電線もその長さは1km である。この四つの電線の直流抵抗値をそれぞれ \(R_A\) [Ω], \(R_B\) [Ω], \(R_C\) [Ω], \(R_D\) [Ω]とする。\(R_A \sim R_D\) の大きさを比較したとき、その大きさの大きい順として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、\(\rho\) は各導体の抵抗率とし、また、各電線は等断面,等質であるとする。 A: 断面積が \(9\times10^{-5}\text{m}^{2}\) の鉄 \((\rho=8.90\times10^{-8}\Omega\cdot \text{m})\) でできた電線 B: 断面積が \(5\times10^{-5}\text{m}^{2}\) のアルミニウム \((\rho=2.50\times10^{-8}\Omega\cdot \text{m})\) でできた電線 C: 断面積が \(1\times10^{-5}\text{m}^{2}\) の銀 \((\rho=1.47\times10^{-8}\Omega\cdot \text{m})\) でできた電線 D: 断面積が \(2\times10^{-5}\text{m}^{2}\) の銅 \((\rho=1.55\times10^{-8}\Omega\cdot \text{m})\) でできた電線

図のように、三つの抵抗 \(R_1=3~\Omega\), \(R_2=6~\Omega\), \(R_3=2~\Omega\) と電圧 \(V\) [V]の直流電源からなる回路がある。抵抗 \(R_1\), \(R_2\), \(R_3\) の消費電力をそれぞれ \(P_1\) [W], \(P_2\) [W], \(P_3\) [W]とするとき、その大きさの大きい順として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

直流の出力電流又は出力電圧が常に一定の値になるように制御された電源を直流安定化電源と呼ぶ。直流安定化電源の出力電流や出力電圧にはそれぞれ上限値があり、一定電流(定電流モード)又は一定電圧(定電圧モード)で制御されている際に負荷の変化によってどちらかの上限値を超えると、定電流モードと定電圧モードとの間で切り替わる。 図のように、直流安定化電源 (上限値: 100 A, 20 V), 三つの抵抗 (\(R_{1}=R_{2}=0.1 \Omega\), \(R_{3}=0.8 \Omega\)), 二つのスイッチ (\(SW_{1}\), \(SW_{2}\)) で構成されている回路がある。両スイッチを閉じ、回路を流れる電流 \(I=100\) A の定電流モードを維持している状態において、時刻 \(t=t_{1}\) [s] で \(SW_{1}\) を開き、時刻 \(t=t_{2}\) [s] で \(SW_{2}\) を開くとき, \(I\) [A] の波形として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、無限に長い3本の直線状導体が真空中に10cmの間隔で正三角形の頂点の位置に置かれている。3本の導体にそれぞれ7Aの直流電流を同一方向に流したとき、各導体1m当たりに働く力の大きさ \( F_{0} \) の値 [N/m]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 ただし、無限に長い2本の直線状導体を \( r \) [m] 離して平行に置き、2本の導体にそれぞれ \( I \) [A]の直流電流を同一方向に流した場合、各導体1m当たりに働く力の大きさ \( F \) の値 [N/m]は、次式で与えられるものとする。 \[ F=\dfrac{2I^{2}}{r}\times10^{-7} \]

図1のように、二つの抵抗 \( R_1=1 \mathrm{\Omega} \)、\( R_2 \mathrm{[\Omega]} \) と電圧 \( V \mathrm{[V]} \) の直流電源からなる回路がある。この回路において、抵抗 \( R_2 \mathrm{[\Omega]} \) の両端の電圧値が \( 100 \mathrm{V} \)、流れる電流 \( I_2 \) の値が \( 5 \mathrm{A} \) であった。この回路に図2のように抵抗 \( R_3=5 \mathrm{\Omega} \) を接続したとき、抵抗 \( R_3 \mathrm{[\Omega]} \) に流れる電流 \( I_3 \) の値 \(\mathrm{[A]}\) 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、抵抗 \( R_{ab} \mathrm{[k\Omega]} \) のすべり抵抗器、抵抗 \( R_d \mathrm{[k\Omega]} \)、抵抗 \( R_e \mathrm{[k\Omega]} \) と直流電圧 \( E_s = 12 \mathrm{V} \) の電源を用いて、端子H, G間に接続した未知の直流電圧 \( E_x \mathrm{[V]} \) を測るための回路である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし、端子Gを電位の基準(0V)とする。 抵抗 \( R_d=5 \mathrm{k\Omega} \)、抵抗 \( R_e=5 \mathrm{k\Omega} \) として、直流電圧3Vの電源の正極を端子Hに、負極を端子Gに接続した。すべり抵抗器の接触子Cの位置を調整して検流計の電流を零にしたところ、すべり抵抗器の端子Bと接触子C間の抵抗 \( R_{bc}=18 \mathrm{k\Omega} \) となった。すべり抵抗器の抵抗 \( R_{ab} \mathrm{[k\Omega]} \) 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。

図は、抵抗 \( R_{ab} \mathrm{[k\Omega]} \) のすべり抵抗器、抵抗 \( R_d \mathrm{[k\Omega]} \)、抵抗 \( R_e \mathrm{[k\Omega]} \) と直流電圧 \( E_s = 12 \mathrm{V} \) の電源を用いて、端子H, G間に接続した未知の直流電圧 \( E_x \mathrm{[V]} \) を測るための回路である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし、端子Gを電位の基準(0V)とする。 次に、直流電圧3Vの電源を取り外し、未知の直流電圧 \( E_x \mathrm{[V]} \) の電源を端子H, G間に接続した。ただし、端子Gから見た端子Hの電圧を \( E_x \mathrm{[V]} \) とする。抵抗 \( R_d=2 \mathrm{k\Omega} \)、抵抗 \( R_e=22 \mathrm{k\Omega} \) としてすべり抵抗器の接触子Cの位置を調整し、すべり抵抗器の端子Bと接触子C間の抵抗 \( R_{bc}=12 \mathrm{k\Omega} \) としたときに、検流計の電流が零となった。このときの \( E_x \mathrm{[V]} \) 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。

図のような直流回路において、\(3\,\Omega\) の抵抗を流れる電流の値[\mathrm{A}]として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

図のような直流回路において、抵抗 \(6 \Omega\) の端子間電圧の大きさ \(V\) の値 \(\mathrm{[V]}\) として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

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。

図の回路において、抵抗 \(R\) [\(\Omega\)] には電流 0.3 Aが流れている。抵抗 \(R\) の値[\(\Omega\)]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図のように、二つの直流電源と三つの抵抗からなる回路がある。各抵抗に流れる電流を図に示す向きに定義するとき、電流 \( I_{1} \)、 \( I_{2} \)、 \( I_{3} \) の値 \( [\mathrm{A}] \) の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

起電力が \(E\) [V] で内部抵抗が \(r\) [\(\Omega\)] の電池がある。この電池に抵抗 \(R_1\) [\(\Omega\)] と可変抵抗 \(R_2\) [\(\Omega\)] を並列につないだとき、抵抗 \(R_2\) [\(\Omega\)] から発生するジュール熱が最大となるときの抵抗 \(R_2\) の値 [\(\Omega\)] を表す式として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図の抵抗回路において、端子a, b間の合成抵抗 \( R_{ab} \) の値 \( [\Omega] \) は \( 1.8R [\Omega] \) であった。このとき、抵抗 \( R_{x} \) の値 \( [\Omega] \) として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

図1の直流回路において、端子a-c間に直流電圧100Vを加えたところ、端子b-c間の電圧は10Vであった。また、図2のように端子b-c間に \(15\Omega\) の抵抗を並列に追加したとき、端子b-c間の電圧は4Vであった。今、図3のように端子b-c間を短絡したとき、電流 \(I\) の値 \([\text{A}]\) として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。