36PM49｜第36回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

2

公式正答は 2 です。正答内容は 1．0 です。

この問題のポイント

この問題では、並列接続された抵抗において電圧が等しいという性質と消費電力の計算式を用いて解くことが求められます。2.0Ωでの消費電力から電圧を算出し、それを4.0Ωに適用することで正解を導きます。

解説

回路図より、4.0Ωと2.0Ωは並列接続されており、両抵抗にかかる電圧は等しいことが判ります。2.0Ωの消費電力が2.0Wであるため、電力の定義式 P = V²/R を用いて電圧 V を算出します。V² = P × R = 2.0W × 2.0Ω = 4.0V² となり、V = 2.0V です。この電圧を4.0Ωに適用すると、P = V²/R = (2.0V)² / 4.0Ω = 4.0 / 4.0 = 1.0W となります。この結果は選択肢2に該当し、他の選択肢はこの計算過程と矛盾しています。

選択肢の確認

選択肢1：0．5

正答ではありません。 選択肢1の0.5Wは、電圧が同じで抵抗が2倍のため電力が半分になると考えても、V²/Rの計算では4.0 / 4.0 = 1.0Wとなるため、誤りです。

選択肢2：1．0

正答です。 選択肢2の1.0Wは、電圧が2.0Vで抵抗が4.0Ωのため、P = V²/R = 4.0 / 4.0 = 1.0Wとなり、正解です。

選択肢3：1．5

正答ではありません。 選択肢3の1.5Wは、電圧が同じで抵抗が2倍のため電力が半分になる計算と矛盾しており、誤りです。

選択肢4：2．0

正答ではありません。 選択肢4の2.0Wは、2.0Ωでの消費電力と同じであり、4.0Ωでは電力が半分になるため、誤りです。

選択肢5：3．0

正答ではありません。 選択肢5の3.0Wは、電圧が同じで抵抗が2倍のため電力が半分になる計算と矛盾しており、誤りです。

覚えるポイント

• 並列接続では電圧が等しいため、電力は抵抗に反比例する。
• 電力の計算式 P = V²/R を覚えておくことで、電圧が同じ場合の電力比を正確に導ける。
• 抵抗が2倍になると、電圧が同じ場合の電力は半分になることを覚えると、類似問題に応用しやすい。