ログイン
ユーザ名:

パスワード:


パスワード紛失

新規登録
Main Menu
Tweet
Facebook
Line
フラット表示 前のトピック | 次のトピック
投稿者 スレッド
webadm
投稿日時: 2007-2-2 2:20
Webmaster
登録日: 2004-11-7
居住地:
投稿: 2965
分流回路の実験
実験回路:

異なる抵抗値を持つ2つの抵抗(R1,R2)を並列に接続し両端に一定の電圧(E)を加えた場合の各抵抗に流れる枝電流(I1,I2)と全体に流れる電流(I)を測定する。

あらかじめ各抵抗値(R1,R2)と合成抵抗(R)を抵抗計で測定しておく。

加える電圧は1.5vの乾電池を使用し実験時に抵抗の両端の電圧(E)を測定しておく。

次に各抵抗に流れる電流(I1,I2)を各抵抗に直列に電流計を入れて測定する。

最後に並列抵抗に直列に電流計を入れて全体に流れる電流(I)を測定する。

上記の測定結果と理論から求めた値を以下の様に表に記入し考察する。

理論値の計算式は以下の通り

R = (R1 x R2)/(R1 + R2)
I1 = E/R1
I2 = E/R2
I = E/R

+------+-----------+-----------+
| | 実測値 | 理論値 |
+------+-----------+-----------+
| R1 | 21.9Ω |
+------+-----------------------+
| R2 | 33.2Ω |
+------+-----------+-----------+
| R | 13.2Ω | 13.2Ω |
+------+-----------+-----------+
| E | 1.492V |
+------+-----------+-----------+
| I1 | 51.7mA | 68.1mA |
+------+-----------+-----------+
| I2 | 37.0mA | 44.9mA |
+------+-----------+-----------+
| I | 76.1mA | 113.0mA |
+------+-----------+-----------+

ここで実験で計測された値と理論的に求めた期待値とを比較すると驚愕の事実を目にすることになる。たぶん予想した以上に差異が生じているはずである。

抵抗値に関しては測定した値から理論的に計算した値と一致している。

しかし電流の測定値は測定した抵抗値と電圧から算出した理論値からだいぶ目減りしている。たぶん何度実験や測定を繰り返しても似たような結果になるだろう。それを意図した実験である。

邪な学生は実測値を捏造してわずかな誤差程度の違いにした上で「ほぼ理論値に近い結果が得られた」という満点のレポートを書いてすましてしまうかもしれない。

まじめな学生はここでレポートで何を報告すればいいのか動揺して迷うはずである。しかし実験データを捏造して偽りのレポートを書くことは決してないだろう。現実に向かいあうのだ。

もはや模範解答は無いと言えるが、着眼すべきポイントはいくつかある。

(1)実験の方法そのものが誤っていなかったか
上記の実験の結果は概ね分流回路の理論値に近いが目減りしているだけである。もしそうでない結果が得られたら(理論値より大きいとか、電流が流れないとか、大きい抵抗値の方が電流が多く流れているとか、単にデータを取り違えて記載してしまったとかいうミス)大きな誤りがあったかもしれないので再度実験を行う必要があるかもしれない。

(2)測定方法に問題はないのか
抵抗測定、電圧測定、電流測定のどれでも狂いがあれば理論値と乖離するが測定器は校正されたものを使用するのでここでは測定原理に着眼し測定時に回路に流れる電流や電圧に影響を与えるかどうかという点が重要である。

通常学生の実験は一回限りなので(1)の場合、実験中のミスにより理論値と大きく異なる結果が得られた場合はその可能性を検討し素直に原因とおぼしきものを認めるしかない。ミスが無くても理論値と傾向は同じだが値は同一にはならないので(2)について考察を行うことになる。

測定という行為は電気回路を扱う上で定めであるので、その扱いや性質については熟知する必要がある。電圧や電流、それに抵抗測定等について測定器の動作原理を併せて理解しておく必要がある。そしてようやく測定値が乖離した真の原因にたどり着き、更に進んでもっと適切な測定方法について考案できればなお良い。
フラット表示 前のトピック | 次のトピック

題名 投稿者 日時
   直流回路の演習と実験 webadm 2007-2-1 21:14
   » 分流回路の実験 webadm 2007-2-2 2:20
       分圧回路の実験 webadm 2007-2-2 16:35
         別の測定器でやってみた webadm 2007-2-3 4:47
           さらなる考察 webadm 2007-2-3 13:41
             そのほか考慮すべき点 webadm 2007-2-14 20:09
     直流回路の演習問題を見て webadm 2007-2-3 20:12
       初等の数学をすっかり忘れている webadm 2007-2-4 2:43
         なんとか出来た webadm 2007-2-4 3:33
     格子状抵抗ネットワークの意味 webadm 2007-2-4 12:13
       インピーダンスの思い出 webadm 2007-2-11 14:25
         dBとか webadm 2007-2-11 20:14
           Re: dBとか webadm 2007-4-1 20:29
             Boonton Radio CorpのThe Notebook webadm 2007-4-10 3:53
       早くも躓く webadm 2007-2-13 2:02
         まだ11ページしか進んでいない webadm 2007-2-14 18:51
           実学と理論 webadm 2007-2-21 21:56
             網目電流法の演習 webadm 2007-2-24 13:47
               やっと解けた webadm 2007-2-28 12:21
                 黒板かホワイトボードが欲しい webadm 2007-3-1 15:13
                   やっとp12問題9 webadm 2007-3-2 18:53
                     問題9完了 webadm 2007-3-3 18:44
                       問題10:正三角錐型ワイヤーフレーム webadm 2007-3-4 4:05
                         問題11:3x3格子状ワイヤーネットワーク webadm 2007-3-6 10:36
                           問題12:正立方体格子ワイヤー網 webadm 2007-3-8 1:37
                             問題14:3つのΔ接続ワイヤー網 webadm 2007-3-8 20:54
                               問題15:アッテネーターぽい回路 webadm 2007-3-23 2:59
                                 問題16:Δ接続・Y接続 webadm 2007-3-24 3:40
                                   問題17、18、19 webadm 2007-3-24 13:55
                                     問題20,21:枝電流法と網目電流法を誤解していた疑い webadm 2007-3-25 3:57
                                       問題22:電流計 webadm 2007-3-26 2:39
                                         問題23:電流計と電圧計 webadm 2007-3-26 3:03
                                           問題24:T型アッテネーター webadm 2007-3-27 2:19
                                             問題25:パイ型アッテネーター webadm 2007-3-30 10:49
                                               Re: 問題25:パイ型アッテネーター webadm 2007-4-12 2:16
                                                 Re: 問題25:パイ型アッテネーター webadm 2007-4-12 12:44
                                               問題26:検流計の内部抵抗を求める webadm 2007-5-4 4:34
                                                 問題27:抵抗計 webadm 2007-5-4 6:28
                                                   問題28:アッテネーター webadm 2007-8-18 0:57
                                                     問題29:ボリューム(アッテネーター) webadm 2007-8-22 9:26
                                                       問題30:ブリッジ回路解析 webadm 2007-8-26 3:05
                                                         Re: 問題30:ブリッジ回路解析 webadm 2007-8-26 13:25
                                                           Maxima超便利 webadm 2007-8-26 16:16
                                                             数式処理システムの問題点 webadm 2007-8-28 1:19
                                                               問題31:ブリッジの逆接続 webadm 2007-8-30 11:03
                                                                 問題32:剣流計の内部抵抗が0のブリッジ回路 webadm 2007-8-30 11:21
                                                                   問題33:平衡ブリッジによる抵抗測定 webadm 2007-9-1 2:16
                                                                     問題34:ひねったブリッジ回路 webadm 2007-9-5 5:27
                                                                       問題35:内部抵抗がない剣流計を流れる電流 webadm 2007-9-5 23:42
                                                                         問題36:バイパスされたT型アッテネーター webadm 2007-9-14 18:54
                                                                           問題37:Kelvinのダブルブリッジ webadm 2007-9-15 9:10
                                                                             問題38:地絡距離測定 webadm 2007-9-15 10:36
                                                                               問題39:キャパシタの並列接続 webadm 2007-9-21 10:33
                                                                                 問題40:キャパシタの直列接続 webadm 2007-9-21 10:53
                                                                                   問題41:コンデンサの直列接続計算 webadm 2007-9-21 18:54
                                                                                     問題42:コンデンサの直・並列組み合わせ回路計算 webadm 2007-9-22 10:26
                                                                                       問題43:コンデンサのY接続 webadm 2007-9-22 18:31
                                                                                         問題44:コンデンサーのラダー回路 webadm 2007-9-22 19:42
                                                                                           問題45:充電済みコンデンサの並列接続 webadm 2007-9-22 20:21
                                                                                             問題46:充電済みコンデンサの並列接続(その2) webadm 2007-9-23 23:27
                                                                                               問題47:充電済みコンデンサの並列接続(その3) webadm 2007-9-24 0:41
                                                                                                 問題48:変わり種ブリッジ回路 webadm 2007-9-24 1:18
                                                                                                   問題49:電圧を殺す webadm 2007-9-24 20:26
                                                                                                     問題50:偏微分を使った回路解析 webadm 2007-9-27 12:39
                                                                                                       Re: 問題50:偏微分を使った回路解析 webadm 2007-9-27 20:47
                                                                                                       問題51:偏微分を使った回路解析(その2) webadm 2007-9-28 0:45
                                                                                                         問題52:偏微分を使った回路解析(その3) webadm 2007-9-28 2:56
                                                                                                           問題53:ちょっとひねった回路解析 webadm 2007-9-28 21:01
                                                                                                             問題54:ちょっとひねった回路解析(その2) webadm 2007-9-29 10:30
                                                                                                               問題55:ちょっとひねった回路解析(その3) webadm 2007-9-29 17:12
                                                                                                                 問題56:ちょっとひねった回路解析(その4) webadm 2007-9-30 13:24
                                                                                                                   問題57:無限に続く抵抗ラダー回路の解析 webadm 2007-10-3 3:16
                                                                                                                     Re: 問題57:無限に続く抵抗ラダー回路の解析 webadm 2007-10-4 23:30
                                                                                                                       Re: 問題57:無限に続く抵抗ラダー回路の解析 webadm 2007-10-6 18:17
                                                                                                                         Re: 問題57:無限に続く抵抗ラダー回路の解析 webadm 2007-10-6 18:30
                                                                                                                           Re: 問題57:無限に続く抵抗ラダー回路の解析 webadm 2007-10-7 13:30
                                                                                                                             Re: 問題57:無限に続く抵抗ラダー回路の解析 webadm 2007-10-7 20:26
                                                                                                                               問題58:n箇所つながった銅線回路 webadm 2007-10-8 2:12
                                                                                                                                 Re: 問題58:n箇所つながった銅線回路 webadm 2007-10-8 13:24
                                                                                                                                   Re: 問題58:n箇所つながった銅線回路 webadm 2007-10-9 1:27
                                                                                                                                     Re: 問題58:n箇所つながった銅線回路 webadm 2007-10-9 13:18
                                                                                                                                       Re: 問題58:n箇所つながった銅線回路 webadm 2007-10-9 19:19
                                                                                                                                         問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-9 20:33
                                                                                                                                           Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-10 18:06
                                                                                                                                             Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-10 19:12
                                                                                                                                               Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-10 20:02
                                                                                                                                                 Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-16 9:24
                                                                                                                                                 Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-17 0:39
                                                                                                                                                   Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-21 15:12
                                                                                                                                                     Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-25 13:12
                                                                                                                                                       Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-25 19:13
                                                                                                                                                         Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-25 19:28
                                                                                                                                                           Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-26 11:24
                                                                                                                                                             Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-26 11:49
                                                                                                                                                               Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-27 2:05
                                                                                                                                                                 Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-27 11:53
                                                                                                                                                                   Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-28 16:45
                                                                                                                                                                     Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-29 1:07
                                                                                                                                                                       Re: 問題59:漏洩抵抗のある架線を流れる電流 webadm 2007-10-29 19:48
                                                                                                                                                                         問題60:短くした電熱線の消費電力 webadm 2007-10-30 0:38
                                                                                                                                                                           問題61:細く短くした電熱線の消費電力 webadm 2007-10-30 1:18
                                                                                                                                                                             問題62:2つの異なる電球を直列につなぐ webadm 2007-10-31 1:39
                                                                                                                                                                               問題63:電力伝送と整合 webadm 2007-10-31 2:07
                                                                                                                                                                                 問題64:電力伝送と整合(その2) webadm 2007-11-1 1:26
                                                                                                                                                                                   問題65:電力伝送と整合(その3) webadm 2007-11-1 1:56
                                                                                                                                                                                     問題66:電池の起電力と内部抵抗を求める webadm 2007-11-1 2:25
                                                                                                                                                                                       問題67:配線抵抗のある電力伝送回路 webadm 2007-11-7 0:49
                                                                                                                                                                                         問題68:電力伝送とマッチング(電源側) webadm 2007-11-7 1:17
                                                                                                                                                                                           問題69:カロリーと電力 webadm 2007-11-7 1:49
                                                                                                                                                                                             問題70:電力量と比熱と融点の応用(フューズ) webadm 2007-11-8 1:54
                                                                                                                                                                                               問題71:電力量と比熱と融点の応用(フューズ)の続き webadm 2007-11-8 2:02
                                                                                                                                                                                                 問題72:合成温度係数 webadm 2007-11-8 2:20
                                                                                                                                                                                                   問題73:抵抗値による温度測定 webadm 2007-11-8 2:40
                                                                                                                                                                                                     問題74:温度係数 webadm 2007-11-8 3:45
                                                                                                                                                                                                       Re: 問題74:温度係数 webadm 2007-11-8 5:07
                                                                                                                                                                                                         Re: 問題74:温度係数 webadm 2007-11-8 5:38
                                                                                                                                                                                                           問題75:膨張係数と温度係数 webadm 2007-11-10 2:29
                                                                                                                                                                                                             問題76:導線の温度上昇 webadm 2007-11-11 4:15
                                                                                                                                                                                                               問題77:温度補償抵抗回路 webadm 2007-11-11 14:25
                                                                             Re: 問題37:Kelvinのダブルブリッジ webadm 2007-9-25 22:48
                                                 Re: 問題26:検流計の内部抵抗を求める Anonymous 2007-5-25 17:32
                                                   Re: 問題26:検流計の内部抵抗を求める webadm 2007-5-26 12:00
                                     誤植発見 webadm 2007-3-25 4:07

投稿するにはまず登録を
 
ページ変換(Google Translation)
サイト内検索