電流計は直列につなぎ、電圧計は並列につなぐのはなぜか 電流計・電圧計の使い方と注意点

電流計は直列につなぎ、電圧計は並列につなぐのはなぜか 電流計・電圧計の使い方と注意点

 

物理の問題が解けるようになるには。基礎の部分をきちんと理解しておくことが大事です。

 

中でも電磁気学における基礎的な内容はさまざまありますが、電流計と電圧系の接続方法や使用方法に関する問題をしばしば見かけます。そのため、電流計や電圧計を直列、並列どのようにするといいのか、きちんとその原理を学んでおくといいです。

 

ここでは、電流計と電圧計の直列接続、並列接続の関係について解説していきます。

 

・電流系は直列につなぐ理由は?

 

・電圧計を並列につなぐ理由は?

 

というテーマで解説していきます。

 

 

電流系は直列につなぐ理由は?

 

電流計を直列につなぐ理由について、実際の電気回路を用いて解説していきます。

 

以下のような電源と豆電球のような抵抗のみの直列回路があるとします。この場合の、電流の通り道は以下の通りです。

 

 

この回路において抵抗に流れる通電電流を測定したい場合があるとします。このときに、もし並列に電流計を取り付けたとすると、すると、以下のように電流が分岐することとなり、評価したい電流値が求められません。

 

 

つまり、測定したい場所と並列の位置に電流計をつなぐと、測定部の電流値は求められないのです。

 

よって、電流計は直列につなう必要があるのです。つまり、電流計を対象物と直列つなぎにする理由は「正確に電流値を測定するため」といえます

 

それでは、電圧計であっても同様に、直列につないでおけばいいのでしょうか。以下で考えていきましょう。

 

関連記事

 

電池の回路図中の記号は?
閉回路とは?

 

 

電圧計を並列につなぐ理由

 

一方で、電圧計であれば測定した部分の電圧に対して、並列につなぐことが正しいつなぎ方です。この理由についても、以下で確認していきます。

 

先ほどの同様なシンプルな回路をもう一度考えていきましょう。

 


回路は閉回路となっているために、本来なら電源の電圧をVとすると抵抗にかかる電圧も同じVとなります(オームの法則を用いて、抵抗値がR[Ω]、電流値をI[A]とするとV=IRの関係となります)

 

ここで、抵抗に対して、電圧計を直列につないだとします。電圧計にも内部抵抗Rがあるため、直列につなぐとIR分の電圧が下がってしまいます。よって、また、抵抗の周りの電圧を測定していないので、そもそも直列につないではいけないのです。

 

 

つまり、直列に電圧計を接続したとしても、測定したい部分の電圧は測定できないのです。電圧計は対象物と並列に接続しましょう。

 

関連記事

 

電池の回路図中の記号は?
閉回路とは?

 

 

電流計は直列につなぎ、電圧計は並列につなぐのはなぜか 電流計・電圧計の使い方と注意点 関連ページ

SI単位
密度とは?比重とは?密度と比重の違いは?【演習問題】
ミリ、ミクロン、ナノ、ピコとは?SI接頭語と変換方法【演習問題】
電位とは何?電位の定義は?
電気と電荷、静電気力
電流と電荷(I=Q/t)、電流と電子の関係
コンデンサーと交流
電圧とは何か?電圧のイメージ、電流と電圧の関係(オームの法則)
直列回路における合成抵抗の導出と計算方法【演習問題】
並列回路における合成抵抗の導出と計算方法【演習問題】
合成抵抗2(直列と並列が混ざった回路)
電力と電力量の違いは?消費電力kWと消費電力量kWhとの関係 WとWhの変換(換算方法) ジュール熱の計算方法
ジュール熱とは?ジュール熱の計算問題を解いてみよう【演習問題】
水の温度上昇とジュールの関係は?計算問題を解いてみよう【演習問題】
コンデンサーの容量の計算式と導出方法【静電容量と電圧・電荷の関係式】
コンデンサーを直列接続したときの静電容量の計算方法【演習問題】
コンデンサーを並列接続したときの静電容量の計算方法【演習問題】
コンデンサーのエネルギーが1/2CV^2である理由 静電エネルギーの計算問題をといてみよう
磁場とは何か?
電流と磁場の関係(電流がつくる磁場)
電流が磁場から受ける力(フレミング左手の法則)
ローレンツ力
電磁誘導とレンツの法則
ファラデーの電磁誘導の法則
各種電磁誘導の問題の演習
磁束と磁束密度の定義・違いは?
相互誘導と自己誘導(相互インダクタンスと自己インダクタンス)
コイルを含む回路、コイルが蓄えるエネルギー
直流と交流、交流の基礎知識 実効値と最大値が√2倍の関係である理由は?
抵抗、コンデンサーと交流抵抗、コンデンサーと交流
コイルと交流、交流のまとめ
光のエネルギー
物質波とブラッグ反射(ブラッグの式)
気体分子運動論とは?
気体分子運動論とボルツマン定数
電流の定義のI=envsを導出する方法
角速度(角周波数)とは何か?角速度(角周波数)の公式と計算方法 周期との関係【演習問題】
クーロンの法則 導出と計算問題を問いてみよう【演習問題】
電気回路に短絡している部分が含まれる時の合成抵抗の計算
角速度(角周波数)とは何か?角速度(角周波数)の公式と計算方法 周期との関係【演習問題】(コピー)
自由落下(自然落下)における速度は? 計算問題を解いてみよう【演習問題】
ばね定数の公式や計算方法(求め方)・単位は?ばね定数が大きいほど伸びにくいのか?直列・並列時のばね定数の合成方法
距離(位置)、速度、加速度の変換方法は?計算問題を問いてみよう
静止摩擦係数と動摩擦係数の求め方 静止摩擦力と動摩擦力の計算問題を解いてみよう【演習問題】

HOME プロフィール お問い合わせ