rV rV ② 電圧計 2 章 2 章:電流 No.03 rV 倍率器 n-1

物理 第四編 「電気と磁気」
2 章 : 電流 No.03
② 電圧計
大きい
並列
回路に( )に接続する。内部抵抗
rV は( )
測定機器は「回路の邪魔に
ならない」が基本です。
正確に書くと
V
rV
1Vの電圧計を1000Vまで測れるようにするには ?
V
1V
回路に 1000V の電圧がかった時に電圧計に( )
直列
の電圧が加わるように、抵抗Rを電圧計と( )
に接続する。
1000V
V
rV
1V
R
→I(A)
999V
<抵抗Rの求め方>
RとVの電流は同じなので
1
999
I= =
rV
R
よって、
R=999× rV
倍率器
電圧を分散させる抵抗Rのことを_____という。
<倍率器のまとめ>
電圧計をn倍まで測れるようにするには・・・
直列
n-1
電圧計の抵抗の____倍の抵抗(倍率器)を電圧計と____に接続する
問 29
R〔Ω 〕の抵抗,電源,内部抵抗が rV〔Ω 〕の電圧計を図のように
接続した。電源から流れる電流を I〔A〕としたとき,電圧計の示す
値はいくらか
問 30
3.0V までの電圧をはかることができる内部抵抗 3.0k Ω の電圧計がある。これを用いて,30V までの
電圧をはかるようにするには,何 k Ω の倍率器(抵抗)を接続すればよいか。
B 直流回路の分析に役立つ法則
電圧
① オームの法則
<オームの法則>
抵抗
V = IR
電流
問 20
導体の両端に 10V の電圧を加えたとき,0.40A の電流が流れた。
この導体の抵抗は何Ω か。
② キルヒホッフの法則
流れ込む電流
流れ出す電流
Ⅰ:「回路の交点に__________の和=__________の和」
1A
7A
3A
4A
←電流の矢印も
5A
( 3 )A
( 1 )A
4 3
+ 1
=
当たり前~
書いてみよう
7+1 =3 + 5
当たり前~
(「電圧」のところで学習済)
Ⅱ:加えられた電圧はすべて使い切って帰ってくる
20 V
__
例えを図で見てみよう・・・
40(V)
起電力
電池の電圧:_____
電圧降下
抵抗で下がる電圧:_______
60 V
と言うので、こうとも言える。
起電力
電圧降下
_____の合計=_____の合計
60 V
60
40
20
図中の数字で式を作ると・・・・ ___=___+___
複雑な回路ではキルヒホッフの法則Ⅱが大活躍する。
● 電池が2つ入っている
● 逆向きの電池が入っている
V3(V)
V3(V)
V2(V)
V2(V)
V1(V)
V1 + V2
V3
=
V1(V)
= V3
V1 - V2 類題 9
起電力 3.0V の電池 A,起電力 9.0V の電池 B と抵抗値が 1.5 Ω ,
3.0 Ω ,6.0 Ω の抵抗がある。これらを図のように接続する。
3.0 Ω の抵抗に流れる電流の大きさと向きを求めよ。
I1
ヒント:図の赤と青のように経路を設定する。
電流が分からないときは自分で
決める(I1 や I2 など)
I2
あとは2つの経路でキルヒ2を立てる。
コツ:電池の向きに従って、電流を定義しよう。
キルヒホッフの法則Ⅱを立てる
赤経路: 9.0 = 1.5I1 + 6.0(I1 + I2)
青経路:3.0 = 3.0I2 + 6.0(I1 + I2)
2つの式を解くと・・・ I2 = -1.0
負の値が出たということは設定した電流とは
逆向きだったということなので・・・
左向きに 1.0A