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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?

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投稿日時 - 2014-04-08 07:07:16

QNo.8546165

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質問者が選んだベストアンサー

>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。

投稿日時 - 2014-04-08 12:15:38

お礼

ありがとうございました

投稿日時 - 2014-04-08 14:37:43

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回答(4)

ANo.3

厳密に云うと電池の内部抵抗が有ります

投稿日時 - 2014-04-08 10:48:39

ANo.2

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。

投稿日時 - 2014-04-08 08:50:58

補足

いえ、(1)では抵抗体xの抵抗値が聞かれております。

投稿日時 - 2014-04-08 08:55:07

ANo.1

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)

投稿日時 - 2014-04-08 08:08:13

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?

投稿日時 - 2014-04-08 08:23:28

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