電流の測定に既知抵抗と電圧計を用いることの利点は？

質問

回路中のある抵抗(既知)に流れている電流を知りたい時に、その抵抗に並列に電圧計を接続した時の測定値をその抵抗値で割って求める方法は、普通に電流計を使って測定する方法に比べてどのような利点があるのでしょうか？
電流計を接続するにはいちいち回路を切らなくてはならないが、電圧計は並列に接続するので回路を切らずに済むからという理由でしょうか？
また、逆に欠点はあるのでしょうか？
どなたか詳しい方、お教えください。

回答No.2

麻野 なぎ（@AsanoNagi） · ベストアンサー

このような用途には、「シャント抵抗」
という専用の抵抗もあったりします。

抵抗を用いて、間接的に電流をはかる
のは、２のケースがあって、

・大電流をはかる必要がある
　数Ａ以上の電流をはかるのに
　単一の電流計だけだとおそらく
　計測できません。
　（ほかにもバイパス回路を使っ
　　て計測する方法もあり。こちら
　　は電流計で測れる）

・電流の変化を観測するため
　これは、直接電圧計を用いると
　いうよりオシロスコープなどを
　使うことになります。
　突入電流など、瞬間的に変化す
　る様子を確認するには、電圧に
　変換する必要があります。

デメリットは

・電流値の誤差が抵抗の誤差に
　依存する
　特に、大電流をはかる場合、
　抵抗そのものが発熱します。
　抵抗値は温度依存性があるの
　で、場合によっては抵抗値の
　変化を考慮する必要がありま
　す

・電流値が小さい場合には向か
　ない
　電流値が小さい場合、大きな
　抵抗を使わないと、電圧値に
　換算できません。
　しかし、大きな抵抗を使うと
　（もともと電流値が小さいと
　したら）電流値に大きく影響
　します。
　このため、mAオーダー以下で
　は、実用的な精度で電流値を
　求めることは困難です。

お礼

詳しい説明をありがとうございます。

回答No.3

foobar

#1です。
いくつか、デメリット（というか注意点）を忘れてました。
注意点
・交流を測定する場合には、回路に入っている抵抗の特性に留意する必要がある。例えば、比較的大容量の回路で巻き線抵抗が使われているときには、抵抗のインダクタンスに起因する電圧が測定に乗ることがあります。
・微小な電圧を測定することになる場合には、抵抗両端からの電圧計測線に誘導電圧が生じないようにツイストするなどの工夫が必要になることもある。

お礼

わざわざありがとうございます。

回答No.1

foobar

メリットは、
・回路を切り離さずにすむ。
・電流計を挿入するときには電流計の内部抵抗が直列に入って回路の動作に影響を与えることがあるが、その心配がない。

デメリットは、
・抵抗値が高い場合、電圧計の内部抵抗を考慮する必要がある。

といったあたりかと思います。

お礼

回路の抵抗が低いならば電圧計の内部抵抗は考えなくても良いためメリットだけになるということですね。
ありがとうございました。