電圧計、電流計

質問

乾電池の起電力と内部抵抗を測定したいとき、
電池と電流計は直列につなぎ、電圧計を電池と電流計に対して並列につなぎます。また、可変抵抗も電池と電流計に対して並列につなぎます。このとき電流計の測定値をI、電圧計の測定値をV、起電力をE、電池の内部抵抗をr、可変抵抗をRとします。すると、
E=(R+r)I
という式が成り立つそうです。
しかし、Rと電圧計に流れる電流は異なるのでこの式は成り立たないように思われます。
どういうことなのでしょうか？

画像を添付することができませんでした。説明がわかりにくかったらすみません。
回答して頂けたらうれしいです。

回答No.2

koujikuu · ベストアンサー

電圧計は極力電流を流さないように作られています、電流計は逆に抵抗が低いです0.01Ωとか
似たような実験がありましたので参考に。

参考URL：

http://homepage2.nifty.com/luminaries/guidance/denki_41.htm

お礼

なるほど！
電圧計に流れる電流は微小なので無視できるということですね！
ありがとうございます。

回答No.3

noname#175206

その実験では、電圧計に流れる電流は、回路の導線に流れる電流と比べて非常に小さくて無視できるという、おそらくは正しい仮定があります。
　さらに、導線の抵抗も、電池の内部抵抗や、回路の抵抗にくらべて、非常に小さくて無視できるという、やはりおそらくは正しい過程があります。

　実は電流計が大電流を測れて、電池が大電流を流しても変化がないという条件があるのなら、回路に加えた抵抗Rはなくても良いのです。
　しかし、そういう電池をショートした状況は、まず電池が過熱したりして危険であるし、電池の通常の状態とも異なるし、電池もたちまち電圧が下がる可能性もあります。
　そこで、回路の電流を出来るだけ少なくして実験するために、可変抵抗Rを入れます。

　まず、電圧計の示す電圧Vは、電池の内部抵抗を含めた電圧であって、内部抵抗抜きの電池の電圧を測れていません。
　そこで、可変抵抗Rを使って、回路全体の抵抗R+rを流れる電流Iにより、調べようというわけです。
　可変抵抗であるのは、Rを変化させないと、未知の抵抗rが求められないからです。少なくとも可変抵抗の二つの抵抗値が必要です。計算して、さらにグラフに描けば、R＝0の時の電流がいくらになるか、求められます。
　それが、内部抵抗rだけのときの電流の推測値です。これより、E＝Irとして、電池の起電力が求められます。
　それと、電圧計の示す内部抵抗rを含めた電圧Vと比べて、電流から求めた内部抵抗rがどのくらい正しいか、さらに検証して行くわけです。

お礼

丁寧に回答していただき、ありがとうございます。

回答No.1

princelilac

並列つなぎの回路には全て等しい電圧がかかります。家電製品をタコ足配線しても、全てに等しく100Vかかることを考えてください。