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2つの抵抗を並列につないだ回路に流れる電流と、
その2つの抵抗を1つの抵抗として考えた全体の
電気抵抗について調べるために実験を行った。
まず、右の$I$図のように電気近抗の大きさが
$40\omega$の抵抗$X$と$10\omega$の
抵抗$Y$を用いて回路をつくった。
次に、電源装置の電圧の大きさを一定にしたまま
回路に電圧を加えそのとき
抵抗$X$、抵抗$Y$、点$Z$を流れる電流の大きさを
それぞれ調べた。
これについて次の問い(1)~ (3)に答えよ。


(1) 右の$II$図は、この実験において抵抗$X$を流れる
電流の大きさを調べているときの電流計と、
その端子につないだ導線の一部を表したものである。
$I$図と$II$図から考えて、
抵抗$X$を流れる電流の向きとその大きさの
組み合わせとして、
最も適当なものを、次の(ア)~(カ)から1つ選べ。

(2)抵抗$X$を流れる電流の大きさと
抵抗$Y$を流れる電流の大きさの比を、
最も簡単な整数の比で表せ。
また、この実験において
点$Z$を流れる電流の大きさは何人か求めよ。

(3) $I$図の回路において、
抵抗$X$と抵抗$Y$を1つの抵抗として
考えた全体の電気抵抗の大きさは何$\omega$か求めよ。

＊図は動画内参照

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単振動の浮力が関わる問題です！

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【共通テスト】物理・化学勉強法解説動画です

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起電力 $V$ の直流電源、抵抗値 $2R$ の抵抗 $R_1$、抵抗値 $4R$ の抵抗 $R_2$、抵抗値 $6R$ の抵抗 $R_3$、抵抗値を自由に変化できる可変抵抗 $R_V$、電気容量 $2C_0$ のコンデンサー $C$、およびスイッチ $S_1, S_2$ を用いて次のような回路を構成した。電源の両端に対して、$R_1$ と $R_V$ を直列に接続した「上側の枝」と、$R_2$ と $R_3$ を直列に接続した「下側の枝」が互いに並列となるように接続されている。また、$R_1$ と $R_V$ の間の接点 A と、$R_2$ と $R_3$ の間の接点 P の間には、コンデンサー $C$ とスイッチ $S_1$ が直列に接続されて橋渡しされている。スイッチ $S_2$ は、回路全体の接続状態を切り替えることができる切替スイッチである。以下の各問いに答えよ。

【問1】スイッチ $S_1$ を閉じた状態で $R_V$ の抵抗値を変化させ、コンデンサー $C$ の極板間の電位差を $0$ とした。このとき、$R_1$ を流れる電流の大きさは $\frac{\fbox{ 15 }}{5} \cdot \frac{V}{R}$ であり、$R_3$ の消費電力は $\fbox{ 7 } \cdot \left(\frac{V}{R}\right)^2$ [W] である。

【問2】次に、$R_V$ の抵抗値を【問1】の最後の状態の2倍（$6R$）に変更した。十分時間が経過した後、$C$ の極板間の電位差は $\fbox{ 13 } \cdot V$ である。

【問3】【問2】の最後の状態（コンデンサーに一定の電荷が蓄えられた状態）で、スイッチ $S_1$ を開いた。$S_1$ を開いた直後に $R_2$ を流れる電流の大きさは $\fbox{ 3 } \cdot \frac{V}{R}$ である。$S_1$ を開いてから十分時間が経過するまでに、$R_2$ で消費されるエネルギーは $\fbox{ 1 } \cdot C_0 V^2$ である。

【問4】スイッチ $S_2$ を切り替えて接点 B に接続し、電源とコンデンサーを回路から切り離した（コンデンサーに蓄えられていた電荷は $0$ とする）。この結果、抵抗 $R_1(2R), R_2(4R), R_3(6R)$ および可変抵抗 $R_V(6R)$ のみで構成される閉回路が形成された。このとき、$R_1$ を流れる電流の大きさは $\fbox{ 2 } \cdot \frac{V}{R}$ であり、$R_V$ を流れる電流の大きさは $\fbox{ 11 } \cdot \frac{V}{R}$ である。