物理II可変抵抗

質問

こんにちは。
物理の可変抵抗のところがさっぱりわかりません。
言葉で説明すると、回路に電池一つと抵抗ＡＢ（電池＋側がＡ）がありＡからのもうひとつの線には電池Ｅと検流計Ｇが直列に、その先は抵抗ＡＢの検流計Ｇがふれなくなる（電流が流れない）位置Ｃにつないであります。図だと　　　Ｉ＝電流
　　　　　　　　　　　Ｓ
　　　　↓←←←←←＋電池－←←←↑　
　　　　↓Ｉ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↑
　　　 A→抵--------------C---抗→B　　　ＡＣの長さＬ
　　　　↓　　　　　　　　　　　　↑
　　　　↓→＋電池－→Ｇ→↑　　　ＡＢの単位長さあたりの抵抗値ｒ
　　　　　　　Ｙ（起電力Ｅ）
こんな感じです。
参考書によると電池Ｓの＋はＡと等電位、－はＣと等電位より電池Ｓの起電力はＡＣ間の電圧降下に等しいとありますが、なぜでしょうか？？？ＣＢも抵抗ですよね？無視ですか？
まず電池ＹがあるのにＧに電流がながれないのが疑問です。流れないとしてということはＳからきた電流はすべて抵抗の方に流れるので
Ｅ＝ｒＬ×Ｉですよね。Ｅがあるのに電流がながれないのでさらに不思議なのですが。Ｖ＝ＲＩでＩ＝０だとＶも０なのに・・・。
詳しくわかりやすく説明していただけたらありがたいです。

回答No.1

ymmasayan · ベストアンサー

これは電位差計と言います。電池から全く電流を流さないで電池の起電力を測るのに使われます。
つまり電池の内部抵抗や電圧計の内部抵抗の影響がゼロに出来るのです。

さてＡＣ間の抵抗をＸオームとするとＶ＝Ｉ・Ｘの電圧降下(電位差)を生じます。
このとき電圧の向きは電流と反対と言うことに注意してください。
つまり左がプラスです。
ここでうまく抵抗を調整してＥ＝Ｉ・Ｘになるようにすると電圧が打ち消しあって検流計Ｇには電流が流れません。
余談ですがこのようにメーターをゼロにして測る方式を零位法と言います。

回答No.4

ymmasayan

No.1、No.3です。

>　電池Ｓの起電力はＡＣ間の電圧降下分（Ｉ×rAC）＋　CB間の電圧降下分（Ｉ×rBC）ということでしょうか？
はい、その理解で間違いありません。
欲を言えばＩ×rCBと書いた方がスマートですが。

お礼

そうですか。よかったです。
みなさんありがとうございました。

回答No.3

ymmasayan

No.1です。

No.2さんのおっしゃるように本の間違いです。
随分悩まれたでしょうね。
本の誤りと貴方の疑問を見過ごしてしまいました。
反省してます。すみません。

お礼

みなさん返答ありがとうございます。本の誤りですか・・・＾－＾；
Ｇに電流が流れないのは納得いたしました。
ということは、電池Ｓの起電力はＡＣ間の電圧降下分（Ｉ×rAC）＋　CB間の電圧降下分（Ｉ×rBC）ということでしょうか？

回答No.2

ringouri

参考書の記述は誤植あるいは誤記で、本来は「電池Yの＋はＡと等電位、－はＣと等電位より電池Yの起電力EはＡＣ間の電圧降下に等しい」という説明になっていないとナンセンスです。

よって、質問者さんの最初の疑問である、CB間の抵抗を無視している？という件は、説明自体が間違えていますから、考えなくてよくなります。

二番目の疑問、起電力Eがあるのに電流が流れない？の件は、No.1さんの回答にもあるとおり、電流IによるAC間抵抗の電圧降下分が電池Yの起電力Eと同じになっているので、Gには電流が流れないのです。
電流が流れないことにより、電池Yの内部抵抗や検流計Gの抵抗分などが誤差要因にならなくてすみます。