電流と回路（知識）の問題

電圧計は、測定したい部分に並列に接続して使う。ある電圧計の測定できる電圧の最大値を大きくするために、この電圧計に抵抗を直列に接続した。こうすると、測定したい電圧の一部をこの抵抗に分担させることができ、電圧計の内部抵抗にかかる電圧が小さくなるので、より大きな電圧を測定できるようになる。

このように、電圧計の測定範囲を広げるために電圧計に直列に接続する抵抗を何というか。漢字で答えよ。

電流計は測りたい部分に直列に、電圧計は測りたい部分に並列に接続して使う。どちらの計器も、計器そのものが電流の通り道になっていて、ある大きさの抵抗値をもっている。

この計器そのものがもつ抵抗のために、電流計を直列に入れると回路全体の抵抗が増えて、測りたい電流がわずかに小さくなる。また、電圧計を並列に入れると電圧計にも電流が分かれて流れ、測りたい部分の電圧がわずかに変わってしまう。このため、電流計ではこの抵抗の値ができるだけ小さく、電圧計ではできるだけ大きいことが望ましい。さらに、測定範囲を広げるために電流計に並列に、または電圧計に直列に接続する抵抗の値も、この抵抗の値をもとにして決められる。

このように、電流計や電圧計などの計器そのものがもつ抵抗を何というか。漢字 4 字で答えよ。

電流計・電圧計の使い方と、その測定範囲を広げる方法について述べた次の文のうち、正しいものを、次のア〜カからすべて選べ。

• ア　電流計は、電流を測りたい部分に直列に接続する。
• イ　電流計は、内部抵抗が大きいものほど、接続したときに回路を流れる電流をほとんど変えずに測定できる。
• ウ　電流計の測定範囲を広げるには、電流計と直列に、電流計の内部抵抗より小さい抵抗を接続する。
• エ　電圧計は、電圧を測りたい部分に並列に接続し、内部抵抗が大きいものほど、接続したときに回路のようすをほとんど変えずに測定できる。
• オ　電圧計と直列に抵抗（倍率器）を接続すると、その電圧計で測定できる電圧の最大値は大きくなる。
• カ　電流計に並列に接続する分流器の抵抗値を小さくするほど、電流計の測定範囲は狭くなる。

いくつかの抵抗を導線でつないだ部分の両端に電圧 $V$ を加えたとき、その部分全体に流れ込む電流が $I$ であったとする。この部分を、同じ電圧 $V$ を加えると同じ電流 $I$ が流れる 1 つの抵抗に置きかえて考えることができ、その抵抗値は $\frac{V}{I}$ で表される。

抵抗値 $R_1$, $R_2$ の 2 つの抵抗を直列に接続した場合、この抵抗値は $R_1+R_2$ となり、どちらの抵抗の抵抗値よりも大きい。一方、並列に接続した場合、この抵抗値の逆数は $\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$ となり、この抵抗値はどちらの抵抗の抵抗値よりも小さい。

このように、接続された複数の抵抗と同じはたらきをする 1 つの抵抗の抵抗値を何というか。漢字で答えよ。ただし、導線の抵抗は無視する。

起電力 $E$、内部抵抗 $r$ の電池に外部の抵抗をつなぎ、電池から大きさ $I$ の電流を流した。このとき、電池の内部抵抗で $rI$ の電圧降下が起こるため、電池の正極と負極の間の電圧 $V$ は
$$V=E-rI$$
となり、電流が流れているときには起電力 $E$ より小さくなる。

このように、電池に電流が流れているときの、電池の正極と負極の間の電圧を何というか。漢字で答えよ。ただし、電池の起電力と内部抵抗は一定であるとする。