そうだ!1級整備士になろう!第一章「電気回路」Vol.03-01

学びの部屋
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内部抵抗の影響[ 1 ]

たっちん
たっちん

ここから本格的に問題練習が増えてくる気がする。

自分より年下の1級整備士は数多く居るんだから(汗)

ぼやっとしてると置いてかれるから、頑張るぞ!

解説

◎内部抵抗による影響

①電圧計は、電圧を指示または表示する構造上、必ず内部抵抗を持っている。回路に使用されている抵抗に対し、電圧計の内部抵抗が極めて大きい場合は、内部抵抗による影響はほとんどない。逆に、回路に使用されている抵抗に対し、電圧計の内部抵抗が小さいか、あるいは同程度の場合は、内部抵抗による影響が大きくなる。

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問【1】「適切を探せ!」

表にある直流電圧計の性能を有するサーキット・テスタを用いて、図の電圧Vを測定したときの記述として、適切なものは次の1から4のうちどれか。ただし、電圧レンジは最も適切なレンジを使用したものとする。

レンジ分解能確度入力抵抗最大入力電圧
50mV0.001mV0.05 + 10100MΩ1000V DC
500mV0.01mV0.02 + 2100MΩ1000V DC
2400mV ※0.1mV0.02 + 2100MΩ1000V DC
5V0.0001V0.025 + 511MΩ1000V rmsAC
50V0.001V0.03 + 211MΩ1000V rmsAC
500V0.01V0.03 + 211MΩ1000V rmsAC
1000V0.1V0.03 + 211MΩ1000V rmsAC

NMRR:80dB以上 50/60Hz  ※2400mVレンジの最大有効表示 24000 ただし50mVレンジは70dB以上 50/60Hz ±0.1%

CMRR:120dB以上 50/60Hz(Rs=1kΩ)

応答時間:1秒以内

1.図の電圧計Vは約1698.3mVを表示する

2.図の状態からコネクタⒶを外した場合、電圧計Vは約4.9504Vを表示する。

3.電圧計Vの表示が3.2000Vであったと仮定した場合、真の電圧は3.1987V~3.2013Vの範囲にある。

4.電圧計Vの表示が4.9500V~4.9504V間で変動している場合は、4.9502Vを測定値として用いる。


たっちん
たっちん

What??

初っ端から難問?

答えは「3」です。ポイント解説で理解しましょう!

1.仮に電圧計を接続しない場合について考える。1MΩと0.5MΩの直列回路となるため、③端子の電圧は次の計算で解く。

電圧計Vを接続することにより、③端子の電圧はわずかに低下する。従って、設問の内容は不適切となる。

実際に計算すると、次の計算となる。電圧計Vは2400mVレンジを使用するため、内部抵抗は100MΩとなる。

並列部分の内部抵抗をRとすると

たっちん
たっちん

内部抵抗分で若干電圧が下がった!!

2級までだと電圧の計算で「内部抵抗については除外する」

と言っていた理由はこれだったのか!


2.コネクタⒶを外すと、1MΩと11MΩの直列回路となる。電圧計Vは5Vレンジを使用するため、内部抵抗が11MΩとなる。

たっちん
たっちん

問題では4.9504Vとなっているのでこれも不適切になるんだ!


3.電圧計Vは5Vレンジを使用するため、確度は「0.025+5」となる。readingは、3.2V×0.025%=3.2V×0.00025=0.0008V。digitは、0.0001V×5=0.0005V。合計すると、0.0013Vとなり、真の電圧は、3.1987~3.2013の範囲となる。

たっちん
たっちん

答えが「3」の理由に納得!

これをスムースに導きだせるように頑張ろう!!


4.デジタル式の表示が変動している場合、変動している桁(ケタ)は切り捨てる。4.950V測定値として用いる。

たっちん
たっちん

テスターの決まり事をしっかりと覚えよう!

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まとめ

たっちん
たっちん

本日の勉強はここまで!

テスターの勉強はここが山場です(;・∀・)

まだ理解出来ない事もありますが、沢山問題を解いて納得したいです。

次回も「内部抵抗の影響」を勉強したいと思います。

”引用元:自動車整備士1級小型筆記(公論出版)„

オススメの工具

実務でサーキットテスタを使う事は少ない職場ですが、1級の勉強をしていくと段々必要なのかなと思ってきた。出入りしている工具屋さんに聞いたところ、業務で使うなら安定した表示が出る物が良いよとオススメされたテスターがこちらです。ホームセンターの激安テスターをしている身としてはプロフェッショナルになる投資と考えるべきか、否か。。。w

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