高校物理 電流計について。 電流計の話なんですけど、授業で、電流計には、流れる電流を小さくしたいため

高校物理 電流計について。
電流計の話なんですけど、授業で、電流計には、流れる電流を小さくしたいために内部抵抗がある。という風に習ったのですが、なぜ電流計に流れる電流を小さくしたいのでしょうか、教えて欲しいです。
電流計には計れる限度があるからでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 授業ではこのような板書がありました…

  
    補足日時：2021/09/21 21:28

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2021/09/21 21:26

＞電流計の話なんですけど

「電圧計」の話ではありませんか？

「電流計」なら、測定対象に「直列」に接続してその電流を測定しますから、「流れる電流を小さくしたい」などということは起こりません。
測定対象と「同じ電流」が流れなければ、正しい測定はできませんから。

「電圧計」であれば、測定対象の「電圧」と並列に電圧計を接続します。その「並列に接続した電流」を測定することで、測定対象の「電圧」を測定するからです。

測定対象に流れる電流に対する影響をできるだけ小さくするために、「電圧計」に分岐して流れる電流をできるだけ小さくします。そのために、電圧計の内部抵抗を大きくします。
ただし、大きくし過ぎると、電流計に流れる電流が小さくなって、「表示器」にきちんとした表示ができなくなります。
従って、きちんとした精度で測定できる「電流計」と、それに見合ったできるだけ大きな内部抵抗とを組み合わせて「電圧計」にします。


例えば、測定対象が「10 Ωの抵抗に 0.5 A の電流が流れて発生している 5 Vの電圧」であれば、100 Ω の内部抵抗と直列に接続した電流計で測れば
　5[V] ÷ 100[Ω] = 0.05[A]
となり、これを「5 V」と表示することになります。
ところが、この結果で測定対象に流れる電流は 0.45A になってしまい、その電圧は
　4.5 V
になってしまいます。
つまり、測定しようとする電圧が変化してしまうことになります。

この電流計の内部抵抗を 10 kΩ にすれば、電流計に流れる電流は
　5[V] ÷ 10[kΩ] = 0.5[mA]
となり、これを「5 V」と表示することになります。
この結果で測定対象に流れる電流は 0.4995A になりますが、その電圧は
　4.995 V
なので、測定対象に与える影響を小さくすることができます。

No.5 回答者： n556 回答日時： 2021/09/23 10:31

フルスケールの小さな電流計で、大きい電流を測るため、分流器として、抵抗を入れます。

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2021/09/22 00:28

>電流計の話なんですけど、授業で、電流計には、

>流れる電流を小さくしたいために内部抵抗がある。
>という風に習ったのですが、

電圧計の聞き違えでしょう。

そうで無いなら先生が完全に発狂しているのでしょう。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2021/09/21 22:59

No.2 です。

「補足」を見ました。

その板書の説明はおかしいですね。

電流形については、下記が分かりやすいので読んでみてください。
↓
https://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/kairo/ke …

「内部抵抗」や「分流抵抗」については下記のようになります。

(1) 「内部抵抗」は、電流計に直列に接続した形の抵抗です。
実際に「抵抗」を付けているわけではなく、電流計として「指針」を動かすための「コイル」などの内部にある抵抗のことです。
これは、回路の電流に影響を与えないためには、小さいほどよいわけです。

(2) 板書されているような「バイパス抵抗」は、電流計の場合には「分流器」という位置づけになります。これは「電流計」の測定範囲と、実際に測定したい回路の電流が異なる場合に用いるもので、「電流計」の測定範囲を広く取りたい場合に切り替えて使用します。
このための「分流抵抗」は、「大きい方がよい」とか「小さい方がよい」というものではなく、測定したい電流の範囲から決まるものです。

板書されているものは、これをごちゃごちゃに混在させて議論しているようです。

No.1 回答者： kairou 回答日時： 2021/09/21 21:04

実際に測りたい 電流値を正確にしたいから。

電流計に 大きな電流が流れれば 測定値が 違ってくるから。

この回答へのお礼

なるほど!!ありがとうございます！

お礼日時：2021/09/21 21:06