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？

No.7 ベストアンサー 回答者： motochans 回答日時： 2016/10/19 00:29

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。

No.6 回答者： isoworld 回答日時： 2016/10/16 15:38

添付図に書かれた　Ｖ（電圧計）の記号の傍に書き込まれた２Ω５Ａ　というのが間違っています。

これでは電圧計として適切に働きません。電圧計も電流計も回路にそれを接続すると外乱として影響要因になりますから、なるべく影響の少ないものでないといけません。
電気工学の基本的な知識と理解が足りないようです。

図にもし書くのなら（たとえば、ですが）200kΩ50μAです。

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/10/15 01:22

>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、

逆です。無限大が理想。

図の回路で、電源が内部抵抗を持つ場合、
電圧計が内部抵抗を持つ場合と持たない場合で、どちらが正しい電圧を測定するか
を考えてみよう。

まあ、考えてみるまでもありませんが・・・

No.4 回答者： doc_somday 回答日時： 2016/10/14 22:02

現在はオペアンプを使い、電圧は直接測りませんが、電圧計を並列にする意味は全くありません。

内部抵抗を無限大に外挿するのですが、結局同じ。

No.3 回答者： shouga99 回答日時： 2016/10/14 19:53

＞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？

なりませんよ。

ポイントは「計測のために横取りされるエネルギーによって本来の動作が変化してしまう」ことにあります。

電圧計の内部抵抗が無限大で横取りされる電流がゼロなら
もともとの回路には影響ゼロなので理想的なのですが。

＞図のようになりませんか？
あーわかりにくいケースですね。

図において、10V電源が「理想電源」、つまり、
「どんなに大電流が流れようが安定10Vを供給する」なら全く問題ないです。
が

電圧計で電圧測定しようという場所はそんな理想的でないので
電流を横取りする以上は「測定器による変動」が起きます。

No.2 回答者： angkor_h 回答日時： 2016/10/14 19:48

電圧計や電流計の基本を把握してください。

話しを簡単にするためにアナログ(針指示)式で説明すると、

いずれも、針指示計(メーター)は電流計です。仕様例；100μAフルスケール、1kΩ

電流系では、バイパス抵抗(低抵抗※)を設けて、メーター側電流を100μAフルスケールにします。
電圧計では、直列抵抗(高抵抗※)を設けて、メーター電流を100μAフルスケールにします。
※　この値を切り替えるのが、レンジ(フルスケール値)切り替えです。

図は、意味をなしていません。

図に、「100μAフルスケール、1kΩ」のメーターを用いるとすれば、
直列抵抗R=10V÷100μA-1kΩ=100kΩ-1kΩ=99kΩ
となります。

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現在のテスターはディジタル全盛なので、上記説明は理解し難いかもしれませんが、原理は同じです。

No.1 回答者： lv4u 回答日時： 2016/10/14 19:07

いいえ、内部抵抗が小さいと、電圧計に流れる電流が多くなります。

そのため、電圧計を繋ぐ前の電圧より低い電圧を示すことになってしまいます。

その回路図でいえば、電池と直列に抵抗が入っている状況が現実の回路ですね。

ちなみに、内部抵抗が高い電圧計は、感度が良い必要があります。
そういうメータを使ったテスターは、やや値段が高くなります。