電流計は直列に（内部抵抗が小さいほどよい）、電圧計は並列に（内部抵抗が大きいほどよい）つなぐことと、電流計に並列につなぐ分流器・電圧計に直列につなぐ倍率器で測定範囲が広がるしくみを判定でき、その用語を答えられる
読み込み中…
右端（太枠）がこの技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
電流計・電圧計を回路のどこにどうつなぐか、また内部抵抗がどうであれば測定がよいかを判断できるようになります。さらに、電流計に抵抗を並列につなぐ分流器と、電圧計に抵抗を直列につなぐ倍率器によって、測定できる範囲が広がるしくみも説明できるようになります。実験で回路を組むときや、計器のつなぎ方・用語を問う選択問題で使います。
電流計は、測りたい部分を流れる電流そのものを自分に通して測ります。直列接続では各部分の電流が等しいので、電流計は測りたい抵抗に直列につなぎます。電流計にも内部抵抗 があり、直列に入れると回路全体の抵抗が だけ増え、もとの電流が変わってしまいます。そのため は小さいほど、もとの回路を乱さずに測れます。電圧計は測りたい部分と同じ電圧がかかればよいので、並列接続では各抵抗の電圧が等しいことを使い、測りたい抵抗に並列につなぎます。電圧計に流れ込む電流は、オームの法則より内部抵抗 を使って です。この電流はもとの回路から横取りした分なので、 が大きいほど影響が小さくなります。
分流器: 内部抵抗 、最大 まで測れる電流計で、全体として まで測りたいとします。電流計に並列に抵抗 をつなぐと、電流は二手に分かれ、電流計に 、 に が流れればよいことになります。並列なので電圧が等しく から です。余分な電流を脇道へ逃がす抵抗なので分流器といいます。
倍率器: 内部抵抗 、最大 まで測れる電圧計で、 まで測りたいとします。電圧計に直列に抵抗 をつなぐと、直列なので電流は共通で となり、 が残りの電圧 を受け持てばよいので 、つまり です。余分な電圧を引き受けて目盛りの倍率を上げる抵抗なので倍率器といいます。
測りたい量が電流か電圧かを確認する。
電流を測るなら電流計を測りたい部分に直列につなぐ（内部抵抗は小さいほどよい）。
電圧を測るなら電圧計を測りたい部分に並列につなぐ（内部抵抗は大きいほどよい）。
電流計の測定範囲を 倍にするには、分流器を電流計に並列につなぐ。抵抗値は （電流計より小さい抵抗）。
電圧計の測定範囲を 倍にするには、倍率器を電圧計に直列につなぐ。抵抗値は （電圧計より大きい抵抗）。
電流計・電圧計とその測定範囲の拡大について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
ア 電流計は測定したい抵抗に並列につなぎ、その内部抵抗は大きいほどよい。
イ 電圧計の測定範囲を広げるには、電圧計に並列に抵抗をつなぐ。
ウ 電流計の測定範囲を広げるために、電流計に並列につなぐ抵抗を分流器という。
エ 倍率器の抵抗値を小さくするほど、電圧計の測定範囲は大きく広がる。
手順 1〜3：アについて、電流計は測りたい部分と同じ電流を通すため直列につなぎ、回路の抵抗を増やさないよう内部抵抗は小さいほどよい。よってアは誤り。
手順 5：イについて、電圧計の測定範囲を広げるには倍率器を直列につなぎ、余分な電圧を受け持たせる。並列につなぐと電圧計にかかる電圧は変わらないので範囲は広がらない。よってイは誤り。
手順 4：ウについて、電流計に並列に抵抗をつなぐと電流の一部がそちらへ分かれ、電流計に流れる電流が全体の一部になるので、大きな電流まで測れる。この抵抗を分流器という。よってウは正しい。
手順 5：エについて、 より なので、倍率器の抵抗が大きいほど測定範囲は広がる。よってエは誤り。
以上より、正しいものはウ。
答え: ウ
分流器を電流計に直列につないでしまう誤り。直列では電流計を流れる電流は変わらず範囲は広がらない。正しくは並列につなぎ、 の抵抗に電流 を逃がす。
範囲を 倍にする分流器を 、倍率器を としてしまう誤り。計器自身も （または ）を受け持つので、正しくは 、。
電圧計の内部抵抗も電流計と同じく小さいほどよいとしてしまう誤り。電圧計には の電流が回路から流れ込むので、正しくは は大きいほどよい。
分流器と倍率器の名前を取り違える誤り。正しくは、電流計に並列につなぐのが分流器、電圧計に直列につなぐのが倍率器。
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
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。
内部抵抗の無視できる電池に、抵抗 と抵抗 を直列に接続した回路がある。抵抗 の両端の電圧を測るため、電圧計を抵抗 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。
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・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。
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。