やっぱりＶは0ですか？

質問

交流電源とコイルをつないだとき、誘導起電力が発生しますが、コイルをまたぐように、交流の電圧計で測ると、電圧は相殺され、やっぱり常に0Ｖを示すんでしょうか。ということは交流電源を、交流の電圧計でまたぐように測っても0Ｖでしょうか。それとも交流電源も誘導起電力も位相が違うだけなのでその実効値（交流電源と誘導起電力の実効値は同じと思います）が示されるのでしょうか。・・・(1)

また上記の場合、つないでいいのかわかりませんが、直流の電圧計で測っても0Ｖですか？・・・(2)

上に関連して、交流電源で、抵抗、コイル、コンデンサーの直列回路のときでも、コイルの両端を交流の電圧計で測ると常に0Ｖなんでしょうか？・・・(3)

(2)と同じように直流の電圧計で測っても0Ｖですか？・・・(4)

交流電源のとき、直流の電圧計、電流計を使っていいんでしょうか。・・・(5)

自分の予想では(1)～(4)はすべて0Ｖと思いますが、どの本を見ても、電圧計で測って、というような記述がないので自信がありません。
簡潔でいいので、(1)～(5)のお答えよろしくお願いします。

回答No.1

semikuma

基本的なところを勘違いしているようですが、誘導起電力は電流変化を打ち消す方向に発生します。
分かりやすく言うと、直流に対する「抵抗」と同等の働きをし、「電圧降下」を生じます。

理解しやすいように(3)から説明すると、電源電圧をV0、抵抗をRR、コンデンサのインピーダンスをRC、コイルのインピーダンスをRLとして、コイルの両端ではRL・V0/(RR+RC+RL)の電圧が観測されます。

銅線部分にはインピーダンスはない(無視できるほど小さい)ので、(1)の場合、コイルの両端の電圧＝電源電圧です。

交流電圧計は、直流電圧計の入力を整流したものです。
従って、耐圧が十分であれば、直流電圧計で交流電圧を計っても構いませんが、指示値は0となります。

逆に交流電圧計で直流を計ると、指示値は実際の1.4倍くらいになります。