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webadm | 投稿日時: 2007-2-3 22:41 |
Webmaster 登録日: 2004-11-7 居住地: 投稿: 3107 |
さらなる考察 本来の実験の目的であるオームの法則を検証するために、せっかく実験に使用した電流計と電圧計の内部抵抗値が判明したのを利用して計測時の本来の回路状態を考察してみる。
分流回路では全体を流れる電流を測定する際に直列に6.7Ωの抵抗が入った形になっていた。そのため電源電圧は分圧されて若干目減りしてしまったので理論値よりも少ない電流値が観測されたと推測する。いずれにせよ電源電圧は一定を保たれていたという前提であるが。 すると2つの並列抵抗に加わっていた真の電圧(E)は実測電流(I)と合成抵抗から以下の式で得られる。 E = I x R = 76.1(mA) x 13.2 = 1.00V この値から各抵抗に流れていた枝電流を計算すると以下の通り I1 = E/R1 = 1.00 / 21.9 = 45.7(mA) I2 = E/R2 = 1.00 / 33.2 = 30.1(mA) ということで全体に流れるはずの電流(I)の理論値を算出すると I = I1 + I2 = 45.7 + 30.1 = 75.8(mA) という計算になる。これは実測値(76.1mA)に近い。 今回の実験では電流計の内部抵抗値が測定回路に与える影響が大きくなるように低抵抗な回路を使用したが、実験に使用したブレッドボードの接触抵抗や配線材の抵抗も回路の抵抗と比較して無視できない程大きいことからそれらが内部抵抗として更に現実の回路に分布しているため理論値と実測値にわずかな差異が生じたと推測される。 ということで安い簡易な測定器しか無い場合でもその素性や特性をあらかじめ知っていれば最大限に活用することは可能です。ただやはり測定に際して回路に影響を与えないのが望ましいことですが、それは逆に難しく高度で高額な測定器を必要とします。なので貧乏人は安い測定器を賢く使うことが必要になります。 |
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