理論TwitterFacebookはてブPocketLINE2019.09.22電験3種の理論で出題される電圧と電流の計測について、初心者の方でも解りやすいように、基礎から解説しています。電験3種の試験で、実際に出題された過去問題も解説しています。直流電圧や電流の計測は、一般的には可動コイル形計器を使って測定します。可動コイル形計器で直接流せる電流は数十[mA]程度ですので、測定の範囲を拡大するために「倍率器」や「分流器」を用います。通常は、電圧で1000V以下、電流で30A以下の計器には、倍率器や分流器は内蔵されています。倍率器とは電圧計の測定範囲を広げる為に電圧計と直列に接続した抵抗のことを倍率器といいます。$R_m=\displaystyle\frac{V}{I}-R_v$また、高電圧の計測には「分圧器」を用いて電圧計に加わる電圧を低減します。分流器とは電流計の測定範囲を広げる為に電流計と並列に接続した抵抗(シャント抵抗)のことを分流器といいます。零位法の原理を用いた測定器で、直流電圧を標準電池の起電力と比較して計測します。次のような関係になります。平衡時:$\displaystyle\frac{R_2}{R_1+R_2}V_o=\displaystyle\frac{R_b}{R_a+R_b}V_s$電験3種-理論(電気・電子計測)過去問題1999年(平成11年)問4内部抵抗3[kΩ]、最大目盛1[V]の電圧計を利用して最大100[V]まで測定できるようにするために必要な倍率器の抵抗[kΩ]として、正しい値は次のうちどれか。$1=\displaystyle\frac{3×10^3}{R_m+3×10^3}×100$$R_m+3×10^3=300×10^3$$R_m=297×10^3$[Ω]答え(2)2003年(平成15年)問17図1のように、定格電流1[mA]、内部抵抗Rm=23[Ω]の電流計と抵抗Rs[Ω]の抵抗で構成された定格電圧5[V]の電圧計がある。次の(a)及び(b)に答よ。電圧計として用いる電流計の目盛り0~1[mA]は、0~5[V]に読み替えるものとし、電圧計の端子aは正極とする。(a)この抵抗器のRs[Ω]の値として、正しいものは次のうちどれか。(5)5023(b)図2のような電圧E0=5[V]、内部抵抗R0=50[Ω]の直流電源の端子c、dに、この電圧計の端子a、bをそれぞれ接続し、電圧Vp[V]を測定した。電圧計が指示したVp[V]の値として、最も近いのは次のうちどれか。[V]答え(a)-(3)、(b)-(2)2004年(平成16年)問13内部抵抗r=2[kΩ]、最大目盛1[V]の直流電圧計がある。この電圧計にRm1=18[kΩ]、Rm2=40[kΩ]の抵抗を図のように接続して、測定範囲を拡大した。図の端子C,D(負極端子)を用いて直流電圧源の電圧8[V]を測定したとき、電圧計の指針の振れを示す図として最も近いのは次のうちどれか。直流電圧源の内部抵抗は無視できるものとする。電圧計の目盛は等分目盛とする。$V=I×r=1.33×10^{-4}×2×10^{3}=0.266$[V]答え(2)2007年(平成19年)問14次の文章は、電圧計と電流計を用いて抵抗負荷の直流電力を測定する場合について述べたものである。Ra〔Ω〕の電流計をそれぞれ図1、図2のように結線した。V2〔V〕、I2〔A〕であった。)の回路を利用する方が、電力測定の誤差率を小さくできる。計器の電力損失に対する補正は行わないものとする。上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、及び(ウ)に当てはまるる語句文は式とし、正しいものを組合せたのは次のうちどれか。