直流回路の電力測定について電験3種の参考書にて写真のような回路図が載っていますが、何を説明しているのか意味が分かりません。何方か、理解出来る方、教えて下さい

電圧計や電流計には内部抵抗がある左図では、電圧計は抵抗Rの両端の電圧を測っているが、電流計はRに流れる電流と電圧計の内部抵抗に流れる電流のトータルを測っているので、それらの計器の値を掛け算しても抵抗の電圧×抵抗の電流という掛け算の値からずれてしまいますでも、電圧計の内部抵抗がRに比べて十分大きいなら、電圧計にはほとんど電流が流れないことになるので、電流計の値≒Rの電流値となり Rの電力 ≒電圧計の値×電流計の値と近似できると書かれてます右図では Rと直列に電流計が設置されてるので電流計の値はRの電流値を測っていることになるが、電圧計は電流計とRを挟み込んでいるので、電流計にかかる電圧とRにかかる電圧の和を測っているでも、ra<<Rならば、raでの電圧降下は小さいものとなるので、電圧計の指示はほぼRの電圧に等しくなり、電力計算は先程同様に近似できると書かれてます

今、抵抗が消費している電力を正しく測ることが目的だとすると電流計の内部抵抗がRに比して充分小さくない場合右図では電圧計が電流計にかかる電圧も含めて計ってしまうので誤差が大きくなります。左図ではそういうことは有りません。 ―方、電圧計の内部抵抗が、充分Rに比して大きくない場合、左図では電流計は電圧計に流れる電流も計ってしまうので誤差が大きくなります。右図ならそういうことはありません。電流計の内部抵抗がRに比して充分小さくなく、電圧計の内部抵抗が、充分Rに比して大きくない場合、どちらの図でも駄目ですが電流計の内部抵抗がRに比して充分小さいなら図2を電圧計の内部抵抗が、充分Rに比して大きいなら図1を選べばよい精度で測定出来ます。

簡単には電流計と電圧計の内部抵抗がRに対して十分に小さい（電流計）のと大きい（電圧計）なので無視して計算する。ただし近似値と表現すると言うことでしょう。実際に電圧計の内部抵抗がRより小さいとそれに影響され正確な測定値になりません、電流計も同じです、もっと言うと電源の内部抵抗も関係するので場合によっては無視出来なくなります。良く問題で内部抵抗は無視すると言う記述があります。

上の図電流計の値=負荷電流+電圧計電流電圧計の値=電源電圧-電流計電圧下の図電流計の値=電源電流-電圧計電流電圧計の値=負荷電圧+電流計電圧電圧計には微小電流が流れ、電流計は微小電圧が生じるので、電圧や電流の大小により、その影響がより少ない測定回路の選択が必要です。

直流ちょくりゅう回路かいろの電力でんりょく測定そくていについて電でん験けん3種しゅの参考さんこう書しょにて写真しゃしんのような回路かいろ図ずが載のっていますが、何なにを説明せつめいしている

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質問しつもん者しゃ：ピーマンナッツ
質問しつもん日時にちじ：2024/03/17 12:30
回答かいとう数すう：4件けん

直流ちょくりゅう回路かいろの電力でんりょく測定そくていについて

電でん験けん3種しゅの参考さんこう書しょにて写真しゃしんのような回路かいろ図ずが載のっていますが、何なにを説明せつめいしているのか意味いみが分わかりません。
何方どなたか、理解りかい出来できる方ほう、教おしえて下ください

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回答かいとう (4件けん)

No.2ベストアンサー

回答かいとう者しゃ： masterkoto
回答かいとう日時にちじ：2024/03/17 14:13

電圧でんあつ計けいや電流でんりゅう計けいには内部ないぶ抵抗ていこうがある

左ひだり図ずでは、電圧でんあつ計けいは抵抗ていこうRの両りょう端はしの電圧でんあつを測はかっているが、電流でんりゅう計けいはRに流ながれる電流でんりゅうと電圧でんあつ計けいの内部ないぶ抵抗ていこうに流ながれる電流でんりゅうのトータルを測はかっているので、それらの計器けいきの値ねを掛かけ算ざんしても

抵抗ていこうの電圧でんあつ×抵抗ていこうの電流でんりゅう

という掛かけ算ざんの値ねからずれてしまいます

でも、電圧でんあつ計けいの内部ないぶ抵抗ていこうがRに比くらべて十分じゅうぶん大おおきいなら、電圧でんあつ計けいにはほとんど電流でんりゅうが流ながれないことになるので、

電流でんりゅう計けいの値ね≒Rの電流でんりゅう値ち

となり

Rの電力でんりょく

≒電圧でんあつ計けいの値ね×電流でんりゅう計けいの値ね

と近似きんじできると書かかれてます

右みぎ図ずでは

Rと直列ちょくれつに電流でんりゅう計けいが設置せっちされてるので

電流でんりゅう計けいの値ねはRの電流でんりゅう値ちを測はかっていることになるが、電圧でんあつ計けいは電流でんりゅう計けいとRを挟はさみ込こんでいるので、電流でんりゅう計けいにかかる電圧でんあつとRにかかる電圧でんあつの和わを測はかっている

でも、ra<<Rならば、raでの電圧でんあつ降下こうかは小ちいさいものとなるので、電圧でんあつ計けいの指示しじはほぼRの電圧でんあつに等ひとしくなり、電力でんりょく計算けいさんは先程さきほど同様どうように近似きんじできると書かかれてます

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No.4

回答かいとう者しゃ： tknakamuri
回答かいとう日時にちじ：2024/03/19 17:24

今いま、抵抗ていこうが消費しょうひしている電力でんりょくを正まさしく測はかることが目的もくてきだとすると

電流でんりゅう計けいの内部ないぶ抵抗ていこうがRに比ひして充分じゅうぶん小ちいさくない場合ばあい
右みぎ図ずでは電圧でんあつ計けいが電流でんりゅう計けいにかかる電圧でんあつも含ふくめて計はかってしまうので
誤差ごさが大おおきくなります。左ひだり図ずではそういうことは有ありません。

―方かた、電圧でんあつ計けいの内部ないぶ抵抗ていこうが、充分じゅうぶんRに比ひして大おおきくない場合ばあい、左ひだり図ずでは電流でんりゅう計けいは電圧でんあつ計けいに流ながれる電流でんりゅうも計はかってしまうので誤差ごさが大おおきくなります。右みぎ図ずならそういうことはありません。

電流でんりゅう計けいの内部ないぶ抵抗ていこうがRに比ひして充分じゅうぶん小ちいさくなく、電圧でんあつ計けいの内部ないぶ抵抗ていこうが、充分じゅうぶんRに比ひして大おおきくない場合ばあい、どちらの図ずでも駄目だめですが
電流でんりゅう計けいの内部ないぶ抵抗ていこうがRに比ひして充分じゅうぶん小ちいさいなら図ず2を
電圧でんあつ計けいの内部ないぶ抵抗ていこうが、充分じゅうぶんRに比ひして大おおきいなら
図ず1を選えらべばよい精度せいどで測定そくてい出来できます。

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No.3

回答かいとう者しゃ： hiro2017
回答かいとう日時にちじ：2024/03/17 18:41

簡単かんたんには電流でんりゅう計けいと電圧でんあつ計けいの内部ないぶ抵抗ていこうがRに対たいして十分じゅうぶんに小ちいさい

（電流でんりゅう計けい）のと大おおきい（電圧でんあつ計けい）なので無視むしして計算けいさんする。
ただし近似きんじ値ちと表現ひょうげんすると言いうことでしょう。
実際じっさいに電圧でんあつ計けいの内部ないぶ抵抗ていこうがRより小ちいさいとそれに影響えいきょうされ正確せいかくな
測定そくてい値ちになりません、電流でんりゅう計けいも同おなじです、もっと言いうと電源でんげんの内部ないぶ
抵抗ていこうも関係かんけいするので場合ばあいによっては無視むし出来できなくなります。
良よく問題もんだいで内部ないぶ抵抗ていこうは無視むしすると言いう記述きじゅつがあります。

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No.1

回答かいとう者しゃ： angkor_h
回答かいとう日時にちじ：2024/03/17 12:49

上うえの図ず

電流でんりゅう計けいの値ね=負荷ふか電流でんりゅう+電圧でんあつ計けい電流でんりゅう
電圧でんあつ計けいの値ね=電源でんげん電圧でんあつ-電流でんりゅう計けい電圧でんあつ

下したの図ず
電流でんりゅう計けいの値ね=電源でんげん電流でんりゅう-電圧でんあつ計けい電流でんりゅう　
電圧でんあつ計けいの値ね=負ふ荷電かでん圧あつ+電流でんりゅう計けい電圧でんあつ

電圧でんあつ計けいには微小びしょう電流でんりゅうが流ながれ、電流でんりゅう計けいは微小びしょう電圧でんあつが生しょうじるので、
電圧でんあつや電流でんりゅうの大小だいしょうにより、
その影響えいきょうがより少すくない測定そくてい回路かいろの選択せんたくが必要ひつようです。