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高校物理、電圧降下
抵抗体Xの抵抗値を測定しようとして、電池、電流計、電圧計からなる回路をつくり、電流および、電圧を測定した。ただし、電圧計を流れる電流はないものとする。・ （１）図１のように接続したところ、０，４８A,１２Vであった。ここから抵抗体Xの抵抗値を求めよ。 答え１２／０，４８ （２）図２のように接続したところ、０，４８A,７、２Vであった。ここから抵抗体Xの抵抗値を求めよ。 答え７，２／０，４８ （疑問） （１）について、電圧降下をかんがえると、 ｘを流れる電流は０，４８Aですから、０，４８A×（ｘの抵抗値）＋０，４８A×（電流計の抵抗値）＝１２Vとなると思うのです。電圧計は１２ｖを示していますが、電流計にも電圧降下が生じているからｘの電圧は１２ｖではないと思うのですが、いかがでしょうか？
- tjag
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質問者が選んだベストアンサー
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- tknakamuri
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>いえ、（１）では抵抗体ｘの抵抗値が聞かれております。 とすれば、(1)と(2)は別の独立な問題で、電流計の抵抗はなく 電圧降下は0なのでしょう。 (1)ではx=25Ω、(2)ではx=15Ω です。
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- 回答No.2
- tknakamuri
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問題が上手く伝わってきていない気がしますが (2)の測定でx=15Ωは明らか。 (1)の測定から電流計の抵抗+x=25 Ωですから 電流計は10 Ωですね。 で、(1)だけではxは求まりませんが、(1)で 問うているのは、Xと電流計の抵抗の和ではないんですか? そうでなければ答えは間違ってます。そもそも同じものに 2種類の答が有るのは変です。
質問者からの補足
いえ、（１）では抵抗体ｘの抵抗値が聞かれております。
- 回答No.1
- ImprezaSTi
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電流計の内部構造を、認識されていないからです。 電流計自体の内部抵抗は、簡単なものでも、数オーム程度であり、基本、測定回路に対して影響が少ないようになっています。厳密には、確かに抵抗が増えますが。 まあ、試験で出題される時は、指定が無い限り、電流計の内部抵抗はなし「０オーム」と見なしても構いません。 実際は、数オームを考慮して計算しますが、まあ、測定自体に誤差を含んでいるので、そこまでしても殆ど意味はありません。（その数オームが重要な因子である場合を除き）
質問者からの補足
（３）で（１）（２）の結果より、電流計の抵抗値をもとめよ。という問いがあり、 （１）、（２）の結果を比較すると、（２）のほうが真の抵抗値である。ここから、（１）において、ｘの抵抗値が１５Ωであるとして電圧降下を計算し、電流計の抵抗値（ｋ）を求める。 ０，４８A（１５＋ｋ）＝１２⇔ｋ＝１０Ωとあるのですが、 とりあえず、（１）では電流計の内部抵抗はないものとして考えているということでしょうか? また、私は、前述のとおり、０，４８A×（ｘの抵抗値）＋０，４８A×（電流計の抵抗値）＝１２ｖと（１）ではかんがえてしまったのですが、（１）の段階で、電流計の抵抗値は求められませんから、ｘの抵抗値を計算できない。そこから判断して、電流計の抵抗値は０と考えるべきなのでしょうか?
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質問者からのお礼
ありがとうございました