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。
しかし、なぜ抵抗の大小によって接続の方法を変更しなければいけないのかいまいちわからないのです。
どなたか教えてください。
http://www.ee.fukui-nct.ac.jp/~yoneda/text/Exper …
ちなみにこのサイトの図1(a)と図1(b)です。

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A 回答 (2件)

>1-(a)で大きい抵抗を測ると電圧計の内部抵抗の方へ多く電流が流れ


>ていってしまい、抵抗の値が正しくはかれないということでいいの
>でしょうか?

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
流れる電流を加えるものになります。従って、抵抗に流れる電流との
誤差が大きくなってしまいます。

>1-(b)が大きい抵抗を測るのに適しているのはなぜなので
>しょうか・・・

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。
そうなると電流計の内部抵抗により発生する電圧降下が無視できる
ようになり、電圧計は抵抗Rにかかる電圧により近くなります。

以上、抵抗を正しく測るためには、R=V/Iとなるので、抵抗に
流れる電流と抵抗にかかる電圧を如何に正しく測るかになります。
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この回答へのお礼

ありがとうございます!
やっと理解できました。

お礼日時:2009/05/24 23:28

抵抗Rにかかる電圧を測定時に図1(b)のように接続すると電流計の


内部抵抗+Rで発生する電圧を測定してしまうことになります。
電流計の内部抵抗が0でしたら図1(a)と図1(b)どちらでも関係あり
ませんが現実には0にはなりません。そこで図1(a)になります。

抵抗Rに流れる電流を測定するのに図1(a)の方法をとると、電圧計に
流れる電流も合わせ測ることになります。従って、図1(b)の方法を
とります。電圧計の内部抵抗が無限大であればどちらでもいいので
すが、現実的には無限大ではありません。

まとめますと、電圧計の内部抵抗は可能な限り大きい方が良く電流計
は内部抵抗が可能な限り小さい方が良いのです。
しかし、一般の電圧計や電流計のメータを動かすのに多少なりとも
電力が必要ですので0や無限大にできません。従ってこの方法をとり
ます。

この回答への補足

ありがとうございます。
しかしそれと抵抗の大小がどう関係あるのかが分からないんです。

意味の分からないことを言っていたらすみません・・・

1-(a)で大きい抵抗を測ると電圧計の内部抵抗の方へ多く電流が流れていってしまい、抵抗の値が正しくはかれないということでいいのでしょうか?

1-(b)が大きい抵抗を測るのに適しているのはなぜなのでしょうか・・・

補足日時:2009/05/24 20:00
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この問題がわかりません。

これは、VA法からAV法に代わることを言っているのでしょうか?


正しい回答を教えてください。

Aベストアンサー

図の構成に即して考えます。

(1)最初に、電圧計のプラス端子が電流計のプラス側に接続されている状態から、電圧計のプラス端子を電流計のマイナス側に接続するように接続変更すると、電流計の指示値は少し大きくなります。
 何故なら、電源からの電流は、最初、電流計を通って抵抗に流れる電流と、電圧計を流れる電流とに分流されていますが、電圧計のプラス端子を電流計のマイナス側に接続することにより、全て電流計を経由して流れるようになるからです。

(2)また、同時に、電圧計の指示値は少し小さくなります。
 何故なら、最初、電圧計は電源電圧(=「電流計の電圧」+「抵抗の電圧」)を測定していますが、電圧計のプラス端子を電流計のマイナス側に接続することにより、「抵抗の電圧」だけを測定するようになるからです。(「抵抗の電圧」=「電源電圧」-「電流計の電圧」)

 この2つを書けばよいのではありませんか。
 電圧計にも電流計にも内部抵抗があって、電流計で電圧が下がりますし、電圧計にも一部電流が分流します。
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 なお、VA法とかAV法と書かれていますが、一般的な用語ですか? 私は聞いたことがありません。
 もしそれが問題の回答として必要なら、定義なり意味を書いてください。

図の構成に即して考えます。

(1)最初に、電圧計のプラス端子が電流計のプラス側に接続されている状態から、電圧計のプラス端子を電流計のマイナス側に接続するように接続変更すると、電流計の指示値は少し大きくなります。
 何故なら、電源からの電流は、最初、電流計を通って抵抗に流れる電流と、電圧計を流れる電流とに分流されていますが、電圧計のプラス端子を電流計のマイナス側に接続することにより、全て電流計を経由して流れるようになるからです。

(2)また、同時に、電圧計の指示値は少し小さく...続きを読む

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あるところで見たのですが、60Wの白熱電球でのデータでは下記のようになっていました。
(概略値です)

  電圧  電流  抵抗値  
  100V  0.6A  167Ω
   50V  0.4A  125Ω     
   10V  0.2A   50Ω

>考察課題に「白熱電球に流れる電流の値と、電球に加えた電圧の値は比例しない。その理由を述べよ」とあります。

上記のデータを見ると解りますが、電圧と電流の値は比例していません。

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  電圧  電流  抵抗値  
  100V  0.6A  167Ω
   50V  0.3A  167Ω     
   10V  0.06A  167Ω

のようになるはずです。

即ち、抵抗値が一定である必要があります。

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『この比例関係が保たれていない』事が主題だと思います。

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★タングステンに電圧を印加し電流が流れるとタングステンは発熱し、電圧を上げていくと温度も上昇します。

>電位降下法の実験で白熱電球の電流と電圧の値を計り、それから抵抗値を求めました。

実験結果はどのようになったのでしょうか。

あるところで見たのですが、60Wの白熱電球でのデータでは下記のようになっていました。
(概略値です)

  電圧  電流  抵抗値  
  100V  0.6A  167Ω
   50V  0.4A  125Ω     
   10V  0.2A   50Ω

>考察課題に「白熱電球に流れる電流の値と、電球に加えた電圧の値は比例しない。その理由を述べよ」とあります。

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Q電流計の内部抵抗の大きさと測定値誤差について

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Aベストアンサー

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ところで、電圧を測る際も、テスターの誤差と、内部抵抗を意識する必要があります。

Q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、 どちにしろ内部抵抗が大きくても

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、
どちにしろ内部抵抗が大きくても電圧は同じになりませんか?
図のようになりませんか?

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。
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Q電圧降下法による抵抗の測定について

電圧降下法による抵抗の測定で、すべり抵抗器を使います。
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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

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6,テスターのメーターに物理的に異常が発生し、あるレベル以上になると、極端な誤差を表示する。

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ブリッジ回路の平衡条件について教えて下さい。

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何故このようになるのでしょうか?
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になると考えても問題ないでしょうか?

宜しくお願いします。

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A点とB点が同電位となるには、
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>何故このようになるのでしょうか?
上の説明を参照ください。

>この時、R1+R3=R2+R4
>になると考えても問題ないでしょうか?
いいえこれは誤りです。
R1=R2、R3=R4 の場合のみしか成り立ちません。
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Qホイートストンブリッジについて

ホイートストンブリッジのBAスイッチとGAスイッチの働きを簡潔に説明してください。

Aベストアンサー

この方の回答は素晴らしい。
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1341614713


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