ある抵抗の端子電圧を測定するときに、その抵抗に対して電圧計の内部抵抗がかなり大きくなければならないのはなぜですか?

A 回答 (3件)

電圧計の接続方法を思い出してください。

計る区間に対し並列につなぎます。そのとき、抵抗値が小さいと電流が電圧計のほうに流れてしまうからです。
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電圧計が電力を消費するとそれだけで電圧が下がってしまい正確な電圧を測定することが出来ません


弱電回路に記載されている電圧には測定方法が併記されているのはそういったことを考慮してあるのです
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電源のインピーダンスが高い場合は、テスターの内部抵抗によって電源が電圧降下を起こすからです。



例えば電源の内部抵抗が1MΩ、そこに接続された抵抗が10MΩ、テスターの内部抵抗が1MΩだとすると、抵抗によって電源の電圧が下がるよりテスターを接続したことによって流れる電流の方がずっと大きくなり、正しい値の測定が出来ません。
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電圧計は並列にして内部抵抗をおおきくすることが望ましいらしいですが、
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Aベストアンサー

電圧計はその+端子とー端子の間の電位差を指す装置です。ですからこの回路図だと、この電圧計は5Ωの抵抗の両端にかかっている電圧を正しく表示します。もし図のように電池の電圧がちゃんと10Vであれば、図の電圧計は10Vを示します。しかし、定格電圧10Vと表記されている電池は必ず10Vをキープするとは限らないのです。10Vと表記されている電池は電流が流れていないときに10Vであるという意味です。一般的に、電池は電流が流れるとそれに比例して電圧が低下します。(これは電池の内部抵抗によるものです。電池の内部抵抗が0Ωなら電圧は低下しません。)図のような回路では電流計の中を5A流れますので電池の中は7Aも流れてしまい10Vをキープできないでしょう。しかし、もし電流計の内部抵抗が大きくなればそれだけ電流が流れにくくなります。電圧計を流れる電流が小さくなれば、電池を流れる電流は2Aに近くなるのです。ですが、回路を流れる電流は存在するわけですから電池の電圧はやっぱり10Vを維持できないので、例え内部抵抗が無限大の電圧計であっても、図の5Ωの抵抗にかかる電圧は10Vより低い値を指します。
まとめ:電圧計を回路に接続することによって、回路を流れる電流が増加し、それによって電源電圧が低下する。その影響を少なくするには、電流計の内部抵抗が大きい(電流計の中を流れる電流を極力少なくする)ほど良いということです。

電圧計はその+端子とー端子の間の電位差を指す装置です。ですからこの回路図だと、この電圧計は5Ωの抵抗の両端にかかっている電圧を正しく表示します。もし図のように電池の電圧がちゃんと10Vであれば、図の電圧計は10Vを示します。しかし、定格電圧10Vと表記されている電池は必ず10Vをキープするとは限らないのです。10Vと表記されている電池は電流が流れていないときに10Vであるという意味です。一般的に、電池は電流が流れるとそれに比例して電圧が低下します。(これは電池の内部抵抗によるものです。電池の...続きを読む

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三相3線式の電力を測定するにあたって、RST各線間電圧Eと、R、T各相の電流Iを測るとすると、各相の電力をそれぞれ(E/√3)×Iで求め、合計したものが三相電力(皮相電力:VA)となると思いますが、これは、三相が平衡していることが条件ですよね? 三相のバランスが崩れていると、この考え方ではだめですよね? というか、普通、三相が完全にバランスしていることなどありえないと思いますので、この方式で測定しても、あくまで目安でしかないと考えた方がいいでしょうね?
ご回答宜しくお願いします。

Aベストアンサー

>これは、三相が平衡していることが条件ですよね?
●はい、そうです。

>三相のバランスが崩れていると、この考え方ではだめですよね?
●はい、そうです。

>普通、三相が完全にバランスしていることなどありえないと思いますので、この方式で測定しても、あくまで目安でしかないと考えた方がいいでしょうね?
●どの程度の精度でバランスしているかどうかをおっしゃっているのか判りませんが、通常は三相モーターのように平衡負荷ですので、これで充分だと考えます。

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電気系の問題に
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Aベストアンサー

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電流計と電圧計の内部抵抗を考慮しての抵抗の測定、計算方法を習ったのすが、抵抗が比較的大きい場合と比較的小さい場合では有効な接続方法が違うといっていました。
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Aベストアンサー

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そうですね。Rが大きい抵抗の場合は電圧計に電流が大きく流れ、
抵抗値を測るとしたら、電流計の電流は抵抗に流れる電流と電圧計に
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Rが大きくなれば、電流計の内部抵抗が無視できるようになります。
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Aベストアンサー

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Qデジタル電圧計メータをスライド抵抗器を使って0~に

秋月電子にて、
LEDデジタルパネルメータ 3・1/2桁 分圧器内蔵 PM-129E
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-01055/

2連スライドボリューム 100KΩx2 (2個入)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02282/
を購入しまして、
スライドすることで、
0~ の電圧表示ができる回路を作りたいと思っております。

他に必要な部材やどう組めばいいかが、しっかり分かっていないので、ご存知の方いらっしゃいましたら、お助けいただけませんでしょうか。

メータは00.00の電圧表示に組立済です。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

単に、スライドボリュームを動かすと数字が変わる、というおもちゃを作りたいのであれば、乾電池2こと100KΩの小型ボリューム(フルスケール調製用)を買いたして図のようにするというのも手かと。

ここで、乾電池2個 (3V) を 小型ボリューム(R1)を介して スライドボリューム(R2)につなぎます。で、スライドボリュームのスライダーにつながっている端子と、乾電池のマイナスとの間の電圧をパネルメータで 測ります。

小型ボリュームをまわして、スライドボリュームのスライダを上げきったときにちょうど2.00 になるようにします。

この方法の欠点は、ノイズに弱いことです。スライドボリュームとパネルメータの間の電線を長くすると、パネルメータの数値が勝手に動きそうです。

まあ、オペアンプでバッファするとか、対策はありますが....

Q可動コイル形電流計電圧計の内部抵抗の測定について

内部抵抗の測定を行うときに被測定用の電圧計電流計M2にフルスケールの1/2の電流を流して、その時のM1の電圧を測るですが、なぜ1/2の値まで電流を流すのでしょうか?さっぱりわかりません…

-----------------
|     |      |
|     |       RL
↑E   M1     |
|     |       |
|     |      M2
|     |       |
-----------------
M1…測定用電圧計
M2…被測定用電圧計or電流計
RL…外部抵抗
E…電源

Aベストアンサー

ヒステリシス特性の直線部分を使うために、1/2の部分が適切だからでしょう。
また、この部分の誤差を最小にするのが目的でもあります。

ヒステリシス特性がどの範囲でも直線ならば流す電流は特に指定する必要は無いと考えます。

なお、M2は電流計であって、電圧計ではないです。(磁力線の強さは電流に比例します)

Q電流計と電圧計の違い

電流計と電圧計の違いは何ですか?
教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

#3です。
私は電気科の高校を卒業したのだけど、いざ説明となると
難しいですね。

表示部の針を動かす仕組みが、
可動コイル形と可動鉄片形(磁石が動く)があります。
これは、電流計と電圧計それぞれありますので、
この部分の仕組みは同じです。

なので、電気を検出する部分の回路の構成が違うのです。


●電流計は測定レンジ(測定範囲)切り替えの為に
抵抗器がメータコイルと並列に入ります。
この抵抗器の名称が分流器です。

電池とランプの回路の電流の測定をする時は、
電流計をランプと直列に入れます。

この時、電流計のコイルに電気抵抗が大きければ、
ランプの回路の電流が、電流計で電圧降下して
正確なランプに流れる電流量が計れないのです。
それで、電流計自体の電気抵抗の理想抵抗値はゼロなのです。


●電圧計は測定レンジ切り替えの為に抵抗器が
メータコイルと直列に入ります。
この抵抗器の名称が倍率器です。

電池とランプの回路で電圧を測定する時は、
ランプと並列に電流計を入れます。

電流計の電気抵抗が小さければ、ランプに電気が流れずに、
メータコイルに電流がすべて流れショ-ト(短絡)してしまいます。

メータコイルに抵抗器を直列に入れることで、ランプに電流が流れて、
ランプに掛かる電圧が測定出来るのです。



ですから、
☆電流計は内部抵抗が小さい(理想は抵抗値ゼロ)です。

☆電圧計は内部抵抗が大きい(理想は抵抗値無限大)です。

しかし、メータコイルを動かす電流が流れる為に
極めて小さいですが、電気抵抗があります。

それと、測定範囲を切り替える必要がありますから、
電圧計では測定範囲に応じた抵抗値になります。

☆違いはメータコイルにつなぐ抵抗器が並列か直列かの
違いでしかありません。

#3です。
私は電気科の高校を卒業したのだけど、いざ説明となると
難しいですね。

表示部の針を動かす仕組みが、
可動コイル形と可動鉄片形(磁石が動く)があります。
これは、電流計と電圧計それぞれありますので、
この部分の仕組みは同じです。

なので、電気を検出する部分の回路の構成が違うのです。


●電流計は測定レンジ(測定範囲)切り替えの為に
抵抗器がメータコイルと並列に入ります。
この抵抗器の名称が分流器です。

電池とランプの回路の電流の測定をする時は、
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Q電圧計、電流計のレンジ

電圧計、電流計の内部抵抗を調べる実験を行いました。
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Aベストアンサー

テスターの内部回路見たこと無いですか?
http://homepage3.nifty.com/ja9cde/page46.htm

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計測した値が出た時点でレンジ変えれば意味無くなるのは解りますよね。

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このような実験は初めてでノイズ除去の方法などがわからずに困っております.
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このような実験系で上手くノイズを除去する方法
について知っておられる方がいらっしゃいましたら,アドバイスをいただけませんか?よろしくお願いします.

Aベストアンサー

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PA用のミキサーやアンプを使えばバランス電圧増幅は簡単に扱うことができます。


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