内部抵抗による接続誤差について

内部抵抗の値によって、
負荷が大きければav接続
負荷が小さければva接続を使うと正確に計れるとネットで学びましたが

そもそも、その負荷が大きいか小さいかがよくわかりません
何を基準にしているのでしょうか？


計算式で値の出し方も言われましたが、
そもそも計測するにしても、大きいか小さいかがわからないので、どっちの接続方法が正しいか判断しようがないです

問題文などでは、そう言うことは説明されているのでしょうか？
公式や配布されたテキストを無視して講義する講師にあたってるので、これが実際なんに使うかもよくわからない状態です。

よろしくお願いしますm(__)m

No.2 回答者： joshua01 回答日時： 2019/07/03 20:51

こんにちは。

　ご質問のVA接続、AV接続の用語は私も使ったことがなく、勘違いしている可能性があるのですが、精一杯推定して、次のような回答ではいかがでしょう。
ポイントは、「とにかく丸暗記も有意義。一方、誤差5%程度以下になることを目標に、負荷抵抗や計器の内部抵抗にも目を向けておく。」

図が描きにくいのでもどかしいですが、ご質問の趣旨の基本回路として次のように認識します。

電源プラス端子　 －　電圧計プラス端子　 －　負荷抵抗プラス端子
Φ　　　　　　　　　　　 Φ 　　　　　　　　 　 　Φ
電源マイナス端子－　電圧計マイナス端子－　負荷抵抗マイナス端子

　この回路で、
電流計を、電源プラス－電圧計プラスの間に入れるのがAV接続
電流計を、電圧計プラス－負荷抵抗プラス　の間に入れるのがVA接続
と認識します。

　この場合、もし、電流計の内部抵抗が0ｵｰﾑ、電圧計の内部抵抗が無限大ｵｰﾑ（いずれも理想的）だったら、どちらの接続をしても問題はないですね。
しかし、実際には内部抵抗が有限の値になり、誤差が生じますね。
電流計は、電圧の一部を横取りしてしまうし、電圧計は電流を余計に流してしまいます。

例えば、電流計の内部抵抗が１ｵｰﾑ、電圧計の内部抵抗が1000ｵｰﾑ、電源電圧が100Vの前提において、「負荷への電圧・電流を知りたい」（電源側を知りたいわけではない）とき、

○　負荷抵抗が10ｵｰﾑ（１KWの電気ストーブに相当）だったとして、
VA接続の場合、電流計は負荷への電流を正確に表示します。一方で電圧計は電源の電圧を正確に表示しますが、負荷の実際の電圧は、10/11だけ低く、10%近い誤差になってしまいます。
もし、AV接続ならば、電圧計は負荷の電圧を正確に表示します。電流計は負荷に流れる電流と電圧計に流れる電流の合計を表示するので誤差が生じますが、このときの誤差は約10.1A/10Aなので、約１%ですね。
結局、AV接続が適切となります。

○　一方、負荷抵抗が100ｵｰﾑ（100Wの電球）ならば、
VA接続では、電流は正確、電圧は1%誤差
AV接続では、電圧は正確、電流は10%誤差
となり、VA接続のほうが適切です。

もうお気づきですよね。
　ご質問の趣旨がこのようなものなら、電圧計・電流計それぞれの内部抵抗と、負荷抵抗のおおよその値に注意を払い、事前に把握（又は試験接続で逆算）することで誤差をあらかじめ推定するような勘を養っておく必要があることになります。。
　その許容範囲も計測する分野や目的で異なってくるのですが、私からはひとまず「5%程度以内」になるように・・・を提示しておきましょう。
　これはそのまま、「負荷が重いとき（AV接続がよい）＝負荷抵抗が電圧計内部抵抗の1/20以下」「負荷が軽いとき（VA接続がよい）＝負荷抵抗が電流計の内部抵抗の20倍以上」という目安になります。
（まあ、数学的には、電圧計の内部抵抗が電流計の内部抵抗の400倍以下になる組合せだと上記に矛盾が出ますが、通常は10000倍以上ありますのでどちらかの判断も容易でしょう。もちろん、いかなる場合でも、VAとAVとで少しでも誤差の小さくなる接続法を選択するべきでしょうが、現実には誤差が一定の許容範囲に収まればよく、迷っている分だけ仕事が遅くなるほうが怖いのであまりこだわらない。その意味でも最小限の情報と相場観で許容範囲を逸脱しないかどうかを判断できる勘が重要になりますが・・・。）

さてさて、いかがでしょうか。
お役に立てば幸いです。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2019/07/03 11:27

＞負荷が大きければav接続

＞負荷が小さければva接続

なんですか。それ？　聞き慣れませんね。
そもそも「何の内部抵抗」「何の誤差」なのでしょうか。


＞ネットで学びましたが

出来れば信頼のおけるテキストなり参考書を読むことをお勧めします。

「公式や配布されたテキストを無視して講義する講師にあたってるので」ということは、何らかの講義を受けているのでは？　その「テキスト」をきちんと読まれたらどうですか？


＞そもそも、その負荷が大きいか小さいかがよくわかりません

負荷は「つなぐもの」ですから、何をつなぐのかによって決まります、変わります。


＞問題文などでは、そう言うことは説明されているのでしょうか？

実際のどういう回路なのかによって決まります。試験問題であれば「問題文」で指定されるでしょうね。


この質問文を読む限り「接続誤差」の何たるかを「理解できていないな」ということが明白なので、きちんと理解するまで復習することをお勧めします。