理論(電気・電磁気)応用問題
断面積が一定の銅線において、温度が上昇したとき、電気抵抗はどのように変化するか。最も適切な記述はどれか。
A.温度が上昇すると自由電子の熱振動が激しくなり、電気抵抗は増加する。← 正解
✓ 正解です。金属では温度上昇により格子振動が増大し、自由電子の移動が妨げられるため抵抗は増加します。
B.温度が上昇すると自由電子の数が減少するため、電気抵抗は減少する。
✗ 金属中の自由電子数は温度変化でほぼ変わりません。温度上昇で抵抗が増す理由は格子振動の増大です。
C.銅は金属であるため、温度変化によって電気抵抗は変化しない。
✗ 金属の抵抗率は温度係数を持ち、温度上昇とともに抵抗率(および抵抗)は増加します。
D.温度が上昇すると自由電子の運動が活発になり、電流が流れやすくなるため電気抵抗は減少する。
✗ 半導体では温度上昇で抵抗が減少しますが、金属(銅)では逆に抵抗が増加します。
「理論(電気・電磁気)」の他の問題
電気抵抗に関する記述として、正しいものを選べ。導体の断面積をA [m²]、長さをL [m]、抵抗率をρ [Ω·m]とする…電場(電界)の強さE [V/m]の定義として、正しいものを選べ。ただし、Q [C]は点電荷、r [m]は距離、ε₀は真空…静電容量(キャパシタンス)C [F]の定義として、正しいものを選べ。ただし、Q [C]は蓄えられた電荷、V [V]は極板…インダクタンスL [H]の定義に関する記述として、正しいものを選べ。ただし、N はコイルの巻き数、Φ [Wb]は磁束、I…交流回路における力率(パワーファクター)の定義として、正しいものを選べ。ただし、P [W]は有効電力、Q [var]は無…磁束密度B [T]と磁界の強さH [A/m]の関係式として、正しいものを選べ。ただし、μ₀は真空の透磁率、μᵣは比透磁率…