電気抵抗が12Ωのニクロム線に2Aの電流を100秒間流したとき、発生するジュール熱は、次のうちどれか。…

溶接機器の取扱方法に関する知識 第31問

電気抵抗が12Ωのニクロム線に2Aの電流を100秒間流したとき、発生するジュール熱は、次のうちどれか。

正答 (4)
正答は (4)。4.8×10³J です。 ジュール熱は、次の式で求めます。 熱量 = 電流 × 電流 × 抵抗 × 時間 【あてはめる】 電流 2A 抵抗 12Ω 時間 100秒 熱量 = 2 × 2 × 12 × 100    = 4 × 12 × 100    = 48 × 100    = 4800J = 4.8×10³J 【電流を2乗するのを忘れない】 2×12×100 = 2400 としてしまうと、答えが半分になる 式の中で電流だけが2乗されます。ここがいちばんの落とし穴です。
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【別の道すじ】 電圧 = 抵抗 × 電流 = 12 × 2 = 24V 電力 = 電圧 × 電流 = 24 × 2 = 48W 熱量 = 電力 × 時間 = 48 × 100 = 4800J 先に電圧と電力を出してもかまいません。同じ答えになります。 【ジュールの法則】 抵抗に電流を流すと、熱が発生する 熱量(J) = 電流の2乗 × 抵抗 × 時間 電気ストーブも、電線の発熱も、溶接ケーブルの発熱も、すべてこの式で説明できます。 【溶接で効いてくるところ】 ケーブルが細く長いと、抵抗が大きくなって発熱する 電流の2乗で効くので、大電流を流す溶接では、少し抵抗が大きいだけで大きな熱になります。 【単位のけた】 4800J = 4.8×10³J 選択肢は10のべき乗で書かれているので、けたを合わせます。

出典:普通ボイラー溶接士 2024年下半期実施分(2025年4月掲載/公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題)出典元ページ

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