抵抗に発生する熱量（ジュール熱）

正解

正解：4．3,000J

解き方

1. 抵抗で消費される電力は P = V² / R = 10² / 2 = 50W である。電流から求めても I = V / R = 5A，P = I²R = 5² × 2 = 50W と同じになる。
2. 熱量は電力×時間で，W = P × t = 50 × 60 = 3,000J となる。よって選択肢4が正しい。

選択肢ごとの解説

1. 1．誤り。20Jは電圧と抵抗を掛けた値（10 × 2）で，電力の式（V²/R）にも時間にも合わない。
2. 2．誤り。50Jは1秒間の熱量（電力50W×1s）で，1分間（60s）を考慮していない。
3. 3．誤り。1,200Jは電力を V × R（10 × 2 = 20W）と誤って60sを掛けた値である。
4. 4．正しい。50W × 60s = 3,000J である。