高校物理、直流回路

質問

図のように、回路を組んだ。AB間の電圧が６ｖ電球に流れている電流は０，４A、電球にかかる電圧は４，０ｖであった。CD間の電位差は０、の時、抵抗値ｘを求めよ。
（私の解答）
CD間に導線があると仮定しても、CD間には電流が流れない。また、電球を流れた電流IはそのままC→B→Dへとまわりこみ、ｘΩの抵抗に流れるから、
電球→C→D→Aという電圧降下の和を考えて、４，０（ｖ）＋０，４（A)×X（Ω）＝０としたら、抵抗値がマイナスとなり、失敗しました。どうしてダメなのでしょうか？

回答No.2

gohtraw · ベストアンサー

＞電球を流れた電流IはそのままC→B→Dへとまわりこみ、ｘΩの抵抗に流れる
　　⇒点Bで分岐があるのだから、「そのまま」とは決められないですね。A→C
　　　　→Bと流れる電流と、A→D→Bと流れる電流は別物（同じとは限らない）
　　　としないといけません。

CD間の電位差がゼロの場合、この回路においては
電球の電気抵抗：５．０オーム＝ｘ：１０オーム
が成り立つのですが、始めから解くとすると、

電球の右側にある抵抗に流れる電流は電球と同じ０．４Aなので、CB間の
電圧降下は
０．４＊５．０＝２．０ボルト

DB間の電圧降下はCB間と同じで２．０Vなので、DB間に流れる電流は
２．０／１０＝０．２アンペア
CD間の電位差がゼロなので、AD間の電圧降下は電球と同じ４．０V、よって
AD間の電気抵抗は
４．０／０．２＝２０オーム

お礼

ありがとうございました。どうかまた教えてください。

回答No.1

ImprezaSTi

一部は、高校物理以前のような気がします。これは、ブリッジ回路と呼ばれる。

・先ずは、CB間に掛かる電圧は、6-4=2V　　で、抵抗に掛かる電圧は抵抗値に比例するので、電球の抵抗は5.0Ω×4V/2V = 10.0Ω

・CD間に電流が流れない＝CDの電位が同じ。→平衡状態なので、ブリッジ回路の平衡条件の式でＸは求められる。
　電球抵抗*１０Ω＝５Ω*Ｘ　　→　１０*１０＝５Ｘ　　→　Ｘ＝２０Ω

で、「ブリッジ回路の平衡条件」は、ネットで検索すれば、一杯出てくるので、自分で調べてね。

お礼

ありがとうございました