電流と回路（知識）の問題

電流計で、その電流計が測れる最大の電流より大きい電流を測れるようにするため、電流計の内部抵抗より小さい抵抗を、電流計に並列に接続する。

このように、電流計の測定範囲を広げるために電流計に並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。

内部抵抗の無視できる電池に、抵抗 $R_1$ と抵抗 $R_2$ を直列に接続した回路がある。抵抗 $R_2$ の両端の電圧を測るため、電圧計を抵抗 $R_2$ に並列に接続した。電圧計には内部抵抗があり、その値は有限であるとする。また、導線の抵抗は無視し、抵抗の抵抗値は変化しないものとする。電圧計とその内部抵抗について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　電圧計の内部抵抗が小さいほど、電圧計に流れる電流が小さくなるので、電圧計をつないだことによる回路への影響は小さい。
• イ　電圧計は抵抗 $R_2$ に並列に接続するので、内部抵抗の大きさにかかわらず、抵抗 $R_2$ を流れる電流は電圧計をつなぐ前と変わらない。
• ウ　電圧計の測定できる電圧の最大値を大きくするには、電圧計の内部抵抗より小さい抵抗を、電圧計に並列に接続すればよい。
• エ　電圧計の内部抵抗が大きいほど、電圧計に分かれて流れる電流が小さくなるので、抵抗 $R_2$ の両端の電圧は、電圧計をつなぐ前の値からずれにくい。
• オ　電圧計の内部抵抗が大きいほど、抵抗 $R_2$ と電圧計の部分の合成抵抗が小さくなるので、抵抗 $R_2$ の両端の電圧は小さくなる。

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。

起電力 $E$、内部抵抗 $r$ の電池に可変抵抗をつなぎ、回路に電流 $I$ を流した。このとき、電池の正極と負極の間の電位差 $V$ は、起電力 $E$ から電池内部での電圧降下 $rI$ を引いた $V=E-rI$ となり、電流 $I$ を大きくするほど小さくなる。電池に電流が流れていないときに限り、$V$ は起電力 $E$ に等しい。

このように、電流が流れているときの電池の両極間の電位差 $V$ を何というか。漢字 4 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。