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
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