Question

たたた

高校物理の電圧計についてですが、
電圧計の抵抗値はとても大きい方が良いということですが、その理由は「電圧計と並列に接続されている元の抵抗に流れる電流が変わらないよつにするため｣ですが、写真のような回路のとき、キルヒホッフの法則から抵抗にかかる電圧は常に、電池Vと等しいから、抵抗に流れる電流によらず抵抗にかかる電圧は一定であることから、電圧計の抵抗値はどうでもいいのではないのでしょうか？
しかし、疑問なのがこの場合オームの法則より抵抗に流れる電流が減ると、抵抗での電位差も減ることから、抵抗の電位差がV以下になってしまい、キルヒホッフの法則が成り立たなく矛盾しているように感じます。このように抵抗の小さい電圧計を並列接続するとどのようなことが起こるのでしょうか？

☆電圧計
R (N)
I (A)
<>
V (V)
V
I' (A)
V (V)
電圧計は回路に並列につなぐ
内部抵抗は大きい方がよい
たのしい
| ぶつ

Answer 1

abc

確かにその回路なら電圧計の内部抵抗はどうでもいいです。
しかし、添付画像のように回路の一部分の電圧を測るときには内部抵抗が大きくなくてはなりません。
元々の回路では、100Ωの抵抗には200Vの電圧がかかりますが、内部抵抗100Ωの電圧計を接続すると並列部分の合成抵抗が小さくなり、100Ωの抵抗にかかる電圧は150Vになってしまいます(計算方法は説明しなくても大丈夫ですかね...？)。
電圧計の内部抵抗が大きければ、並列部分の合成抵抗は100Ωからほとんど変わらないので電圧も変わりません。そのため内部抵抗は大きい方が良いのです。

その回路では、電圧計を接続しても抵抗には流れる電流は変わりません。抵抗にかかる電圧がVで一定だからです。
回路が二股に分かれることで電流が減ると思いがちですが、実際は回路全体に流れる電流が増えるので二股に分かれても電流は変わりません。適当に値を決めて計算してみると分かると思います。
ちなみにタコ足配線が危険と言われるのもこれが理由です。電気機器を繋げば繋ぐだけ回路全体に流れる電流が増えるので、許容量をこえると発熱、発火の恐れがあります。

abc

画像を忘れていました。

たたた

回答ありがとうございます。僕の添付写真のように、電池に内部抵抗がないとして、つまり電池の電圧が一定と考え、他の抵抗がない場合は残りの電位降下はどこで起きるのでしょうか？電圧計の抵抗を小さくしたらその分抵抗に並列に繋がれた抵抗に流れる電流は減ってこの部分での電位降下は小さくなりますが…

abc

残りの電圧降下とはどういうことでしょうか？電圧降下は全て抵抗で起きます。

単純な並列回路では、電圧計の内部抵抗が何であっても抵抗に流れる電流は変わりません。

abc

すみません、バグで文が途中で切れてしまったみたいです。

単純な並列回路では、電圧計の内部抵抗が何であっても抵抗に流れる電流は変わりません。

です。