多レンジ電流計の設計？

定格電流 IM = 1 mA, 内部抵抗 RA = 90 W の電流計を用いて，10 mA, 100 mA, 1 A の電流Iが測定できる多レンジ電流計を設計せよ．
この問題が分かりません。途中式含めて教えてください

。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2020/10/07 11:43

＞内部抵抗 RA = 90 W

それは何ですか？

「内部抵抗 RA = 90 Ω」かな？

(a) 10 mA の電流が流れている回路に直列につなぐと、電流計本体には 1 mA だけ流れる
(b) 100 mA の電流が流れている回路に直列につなぐと、電流計本体には 1 mA だけ流れる
(c) 1 A の電流が流れている回路に直列につなぐと、電流計本体には 1 mA だけ流れる

という回路を作ればよいだけ。

定格電流 1 mA を流したときの電圧が
　1 [mA] * 90 [Ω] = 90 [mV]
なので、これ以上にならないようにバイパス回路を付けてやればよい。

(a) のときは、9 [mA] をバイパスさせればよい。
　90 [mV] のとき 9 [mA] の電流をバイパスさせるには
　　Ra = 90[mV] / 9[mA] = 10[Ω]
　のバイパス抵抗を付ければよい。

(b) のときは、99 [mA] をバイパスさせればよい。
　90 [mV] のとき 99 [mA] の電流をバイパスさせるには
　　Rb = 90[mV] / 99[mA] = 0.909090･･･ ≒ 0.91[Ω]
　のバイパス抵抗を付ければよい。

(c) のときは、999 [mA] をバイパスさせればよい。
　90 [mV] のとき 999 [mA] の電流をバイパスさせるには
　　Rb = 90[mV] / 999[mA] = 0.090090090･･･ ≒ 0.09[Ω]
　のバイパス抵抗を付ければよい。

No.2 回答者： iq0-1 回答日時： 2020/10/07 11:52

電流計は内部抵抗90 Wなんてありえんです。

電流計の内部抵抗はほぼ0にするものです。ましてやWなんて有り得ん。

No.3 回答者： 銀鱗 回答日時： 2020/10/07 11:53

電流計と言ってもぶっちゃけ電圧計なんだ。

内部に備えた抵抗器の両端に発生する電圧降下を計測する。

そんなわけでオームの法則を理解していれば、それなりにできると思う。
面倒なだけで難しい問題じゃないよね。

No.4 回答者： masterkoto 回答日時： 2020/10/07 13:18

内部抵抗を打ち間違えていませんか？

この回答へのお礼

NOです。これが90です。

お礼日時：2020/10/07 13:21

No.5 回答者： masterkoto 回答日時： 2020/10/07 14:05

90Ωでなくて　90Wなの？

No.6 ベストアンサー 回答者： masterkoto 回答日時： 2020/10/07 14:46

まあ、いいか

Ra=90オームだとして
（ワットじゃなくてオームにしちゃうね！！！！）
ざっくり言うと電流計って、その内部抵抗に流れる電流を表示する機械なんです
で、定格電流1mAということは　基本的に内部抵抗に流すことができる電流の上限が1mAで、これ以上流すと壊れてしまうと思っておけばよいです

それでいて　10mAを測れるようにするためには
内部抵抗に並列に抵抗Rを接続して、流れ込む電流10Aを
Raには1mA
Rには9mA
というように分流してあげればよいのです

このとき、Raにかかる電圧Vaは　オームの法則により
Va=RaIm=90x0.001=0.09V
Va=0.09は並列なRにもかかるので
Rに関してオームの法則から
R=Va/I=0.09/0.009=10Ω　と計算できます！

このとき　以下の計算式から
並列抵抗には抵抗の逆数の比に電流が分流することになります
(Raに流れる電流):(Rに流れる電流)
=(Va/Ra):(Va/R)
=(1/Ra):(1/R)
=(1/90):(1/10)
=1:9

ゆえに、Raに流れる電流の9倍がRに流れ　全体としてはRaの表示の10倍の電流が並列抵抗部分のトータルの電流ということになるのです
つまり、Raの電流表示の10倍が回路の電流ということになります

同様にして１００ｍA、１Aが測定できるようにするのは　並列に接続するRを何Ωにすればよいかご自分で計算してみて下さい（同じようにやればよいので簡単なはずです）