起電力E［V］、内部抵抗r［Ω］の電池2個と可変抵抗R［Ω］を直列に接続した回路がある。可変抵抗で消費される電力が最大になるようにRの値を調整した。このとき、回路に流れる電流I［A］を表す式として正しいのはどれか。（図参照）
- E/(2r)
- 3E/(4r)
- 9E/(10r)
- E/r
- 3E/(2r)
正解1
正解は「1」。電池2個を直列にすると起電力は2E、内部抵抗の合計は2rです。負荷で消費される電力が最大になるのは、負荷抵抗が電源側の内部抵抗と等しいとき（整合条件）なので R＝2r です。このとき電流は I＝2E/(2r＋2r)＝2E/4r＝E/(2r) となります。