電気通信主任技術者 電気通信工学の基礎 練習問題 第35問: 電圧計と電流計の内部抵抗が、測る回路の電圧や電流に与える影響 (負荷効果) についての記述として、正しいものはどれか。

「電圧計は内部抵抗が大きいほど、測る回路の電圧を変える影響が小さい」が正しい記述です。電圧計は測る 2 点間に並列に接続するので、内部抵抗 Rv が測る部分の抵抗 R と並列になり、合成抵抗 R·Rv/(R＋Rv) は R より小さくなります。

10 V の電源に 10 kΩ の抵抗を 2 本直列にした回路で、一方の両端に内部抵抗 10 kΩ の電圧計をつなぐと、その部分は 5 kΩ になり、読みは 10 V×5 kΩ÷15 kΩ≈3.3 V と本来の 5 V から大きくずれます。内部抵抗 1 MΩ なら約 4.98 V です。

内部抵抗が「等しいときに誤差が最も小さくなる」の肢は、この例から誤りです。電流計は回路に直列に入れ、内部抵抗がそのまま回路の抵抗に加わるので、小さいほど電流を変えません。

電流計を「並列に接続し」とする肢は接続を、「直列に接続し、内部抵抗が大きいほど」とする肢は大小を取り違えています。電圧計は並列で内部抵抗が大きいほど、電流計は直列で内部抵抗が小さいほど、測る値を変えにくくなります。