Question

へむへむ

113の問題の(2)でなぜE0=RsIではないんですか？

流I(A)と乾
VV]を測定したところ, 図1
な直線のグラフが得られた。
(1) 乾電池Kの起電力Eを求めよ。
(2) 乾電池Kの内部抵抗rを求めよ。
(3) 回路を流れる電流が1.0[A]のと
き,乾電池区の両極間の電位差を
求めよ。
(4) R[Q]の抵抗を含む図2のような
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 T CA)
図1
109
R
129
図2
(千葉工大)
た, Rを求めよ。
r 113 図1のように, 起電力E(V), 内部抵
抗r[Q]の電池Dに内部抵抗r[Q]の電
圧計Vを接続した。このときVが示す値
は, E ではなく,(1)[V]である。
そこで電池Dを, 図2のように, 電池
E, 抵抗線 AB, 検流計 G, 既知の起電力
E.(V]をもつ標準電池 Es およびスイッチ
S,, S.を組み合わせた回路に接続した。AB
は太さが一様で,接点Cの位置は調整で
き, AC 間の抵抗値が読み取れるように
なっている。S, を開いたとき, ABに流れ
る電流をI(A]とする。 S, を閉じ, S。を
電圧計V
a
r
E
電池D
図1
Eo
に入れた状態でGに電流が流れないよう
にCの位置を調整したときの AC 間の抵
A
B
G
抗値R(Q]は, R。=
Es
([]となる。
oS
次に S, を②に入れ, 再びGに電流が流れ
ないようにCの位置を調整したとき, AC
間の抵抗値をR[Q]とすると, E は既知
E
2
電池D
図2

P=RABI°
より
0.30 =
22+ R
113 図1では電池の起電力が正確には測れない。起電力を
正確に測るための装置が図2の「電位差計」である。
E=V+ri ….①
V
(1) 電流をiとすると
E
r
一方,電圧計での電位降下がVだから
V=rvi …②
V は端子電圧
0, 2よりiを消去すると
ry_E
V=-
rv+r
当然のことながら, r=0 ならVはEに等しい。また, rv>r ならV= (rv/rv)E
=E となり, V はほぼEに等しい。
(2) Gには電流が流れていないので Esにも流れて
いない。したがって, 電流は S.が開かれていた
ときと同じように流れ, 値もIのままである。
電位差E。は,内部抵抗rに関係なく, AC 間の
電位降下に等しい。
A
B
C
G
電流は0
内部抵抗r
Es
Es=RsI …③
Es
. Rs=学
赤と灰色の差
G
こそ Esに等しい