電池と可変抵抗器の回路に関する質問

質問

下の画像に関する質問です。
教科書に「aのように接続し、可変抵抗器の抵抗値を変えながら端子電圧Vをはかると、Vは電流Iが増えると小さくなる」とあったのですが、どのようにして電流の大きさを変えたのでしょうか。
また、bのグラフはV=E-r Iの式をグラフに書き出したものだと思うのですが、VはR Iとも表せるのでbのグラフはV=R Iの式をグラフに書き出したものとも言えるのでしょうか？

回答No.1

上野 尚人（@uenotakato） · ベストアンサー

＞どのようにして電流の大きさを変えたのでしょうか。

可変抵抗器Rを変化させることで電流Iの値を変えています。
この回路の場合は
E - r I - R I = 0
すなわち
I = E ÷ (r + R)
が成立するので、Rの値によってIをある程度変化させることができます。
実際には、Rの値を何通りか変化させてIの値を測定し、その値の組み合わせをグラフに描いていきます（直線に近い形に並ぶはずです）。

＞VはR Iとも表せるのでbのグラフはV=R Iの式をグラフに書き出したものとも言えるのでしょうか？

グラフ上のそれぞれの点においてRの値は異なるので、V = R I が表すグラフとはいえません。
たとえばこのグラフで I = 0.4 のとき V = 1.4 となっていますが、このとき R = V ÷ I = 3.5 となります。
I = 0.2 のときは V = 1.5 なので、このときは R = V ÷ I = 7.5 です。
Rを大きくすれば I が小さくなり V が起電力に近くなりますが、I が小さいと測定の誤差が影響してきます。
そのため、R を変化させていくつかのデータをとり、その直線を延長（グラフの点線部）することで電池の起電力を求めています。

お礼

解答ありがとうございました。回答者さんの考えを参考にして理解することができました。

補足

回答ありがとうございます。
回答を読んでいて気になったのですが、電流は可変抵抗器で大きさが変化するのでしょうか？
また、電池の電圧は電圧降下で変化するのはわかるのですが可変対抗器の電圧はどのタイミングで変わるのでしょうか？

回答No.2

lumiheart

＞可変対抗器の電圧はどのタイミングで変わるのでしょうか？

失礼ながら質問者さんは可変抵抗器って見たこと無いとかって？

昭和時代のテレビやラジオの音量調節には必須だったんで
当時の人達は誰でも現物を知ってたけど

現代のテレビやラジオにはボリュームツマミって存在しない
音量調節はデジタルボリュームのアップダウンキーだし
https://jp.rs-online.com/web/generalDisplay.html?id=ideas-and-advice/digital-potentiometer-guide

いにしえの昭和時代のボリューム　＜現代でも使ってるとこは有る
https://www.jrm.co.jp/products/products2.html#
https://www.tocos-j.co.jp/jp/catalog/list/?category_id=7
中学校くらいの理科の実験とかで使うヤツ↓なんだけど
http://www.yamabishidenki.co.jp/product/item14/d-dw/

つい最近の事ですが、ネット上でなくリアル世界で
「ボリュームを見た事無い」って言い張るヤツに出会った
昭和世代には想像すらできん

お礼

理解することができました。協力ありがとうございました

補足

すみませんURLのものを読んでもあまりよくわかりませんでした。可変抵抗器で電流が変化しているということでしょうか。電流の変化による端子電圧の変化が可変抵抗器でも起こるのでしょうか？