💡 ヒント：電池の起電力と内部抵抗

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

電池にも「中身の抵抗（内部抵抗 \(r\)）」があります。電池の起電力 \(E\)（電池の本来の電圧）のうち、電流が流れるとその一部が内部抵抗で食われてしまいます。残った分が「端子電圧 \(V\)」として外の回路に供給される。

例えるなら、バケツからバケツに水を移すとき、運ぶ途中でこぼれる水がある感じ。電流が大きいほど内部抵抗で「こぼれる電圧（\(rI\)）」が大きくなるので、端子電圧は小さくなります。

✏️ 求めるもの

2 つの量を求める問題：
(1) 電池の端子電圧 \(V\)〔V〕 — 起電力から内部抵抗での電圧降下を引く
(2) 外部の可変抵抗器の抵抗 \(R\)〔Ω〕 — 端子電圧と電流からオームの法則で

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. (1) 端子電圧：\(V = E - r I\) に数値を代入。まず \(r \times I\) を計算し、E から引く
  2. (2) 外部抵抗 R：(1) で求めた V を使って、オームの法則 \(R = V / I\) から求める
  3. 別解：閉回路の式 \(E = (R + r) I\) を R について解く → \(R = E/I - r\)
  4. 検算：(R + r) × I = E が成り立つか確認
注意

混同しやすいのは「起電力 E」と「端子電圧 V」。電池のラベルに書いてある電圧（1.5 V など）は起電力 E。電流が流れると内部抵抗で \(rI\) 分だけ電圧が目減りするので、実際に回路に届く電圧（端子電圧）は常に E より小さい。V-I グラフで切片 E、傾き \(-r\) の直線になる関係も覚えておこう。