第三種電気主任技術者試験 電子理論と電気計測 練習問題 第4問: 直流電源の正極から、内部抵抗 0.5 Ω の電流計を経て抵抗 R = 250 Ω の一端へつなぎ、R の他端を電源の負極へ戻す。内部抵抗 10 kΩ の電圧計を

「−2.4」が最も近い値です。OpenStax『University Physics』は、電圧計は測る部分に並列につなぐので抵抗が十分大きくなければならず、計器の抵抗が回路を変えると説明しています。

この接続では電流計に R と電圧計の両方の電流が流れるので、測定値は R と電圧計の並列の合成抵抗 250 × 10,000 ÷ (250 + 10,000) ≈ 243.9 Ω です。誤差率は (243.9 − 250) ÷ 250 × 100 ≈ −2.4 % です。

電流計は並列部分の外にあるので、その内部抵抗 0.5 Ω は測定値に入りません。「+0.2」は電圧計を電流計の電源側につないだときの誤差 0.5 ÷ 250 を当てはめた値です。

「−0.2」はその符号を逆にした値です。「+2.5」は 250 ÷ 10,000 の比を符号を逆にして使った値です。

「−2.6」は電圧計の影響に、この接続では生じない電流計の 0.2 % まで足した値です。電圧計を R の側につなぐと測定値は真の値より小さくなる点を押さえましょう。