キルヒホッフの法則

　

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１　目　的　　適当な抵抗で回路を組み、キルヒホッフの法則を検証する。

　

２　準備物　　アルカリ電池単３（４本組、２本組）　抵抗３本（１００Ω、２００Ω、

　　　　　　　３３０Ω）、直流電流計（ｍＡ計）

３　方　法

　　図のような回路を組み、Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３を電流　　　計により測定する。

（注意） ・Ｅ_１＝６．０Ｖ（アルカリ電池単３、　　　　　　　　４本直列）

　　　　 ・Ｅ_２＝３．０Ｖ（アルカリ電池単３、　　　　　　　　２本直列）

　　　　 ・Ｉ_２を測定する電流計の針が触れない時は、電流が逆向きに流れて

　　　　　　いる時なので、端子の正負を入れかえる

　　　　 ・電流計のレンジは５０ｍＡを使う。

４　結　果

　

　　　　Ｒ_１＝　　　Ω　　　　Ｒ_２＝　　　Ω　　　　Ｒ_３＝　　　Ω

　

　　　　Ｉ_１＝　　　ｍＡ　　　Ｉ_２＝　　　ｍＡ　　　Ｉ_３＝　　　ｍＡ

　

５　整　理

　　キルヒホッフの法則を使って理論値を求めよう。

　　 Ｒ_１＝（　　　）Ω　 Ｒ_２＝（　　　）Ω　 Ｒ_３＝（　　　）Ω

　　・Ｉ_１＝Ｉ_２＋Ｉ_３　　　　　　　　　　　　　Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３を式に代入し

　　・Ｉ_１Ｒ_１＋Ｉ_２Ｒ_２＝６．０−３．０　　　　 Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３を求める。

　　・Ｉ_３Ｒ_３−Ｉ_２Ｒ_２＝３．０

　

　

　

　

　

　理論値　Ｉ_１＝（　　　）ｍＡ　　Ｉ_２＝（　　　）ｍＡ　　Ｉ_３＝（　　　）ｍＡ

　

６　考　察　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　（１）理論値と実測値を比較して誤差を求めよ。

　

　

　

　（２）誤差がなぜできたか考えよ。

　

　

　

　

　

キルヒホッフの法則の検証実験　　　（参考資料）

１．各種電池の内部抵抗と起電力

　

２．市販の抵抗（１本３０円〜５０円程度）について

　　　　　金属皮膜抵抗の読み方　 カラーコード表示

　　　色明Color　　Ａ　Ｂ　Ｃ　MuItiplier　Tolerance

　　　黒　Black　　０　０　０　　　１０_０

　　　茶　Brown　　１　１　１　　　１０^１　　　±１％

　　　赤　Red　　　２　２　２　　　１０^２　　　±２％

　　　橙　Orange 　３　３　３　　　１０^３

　　　黄　Yellow　 ４　４　４　　　１０^４

　　　緑　Green　　５　５　５　　　１０^５　　　±０．５％

　　　青　Blue　　 ６　６　６　　　１０^６　　　±０．２５％

　　　紫　Violet　 ７　７　７　　　１０^７　　　±０．１％

　　　灰　Gray　　 ８　８　８　　　１０^８

　　　白　White　　９　９　９　　　１０^９

　　　金　Gold　　 −　−　−　　　１０^−１　　 ±５％

　　　銀　Silver　 −　−　−　　　１０^−２　　 ±１０％

　

　

Tolerance Gold（±５％）を使用

　　　・１００Ω表示→　９８Ω

　　　・２００Ω表示→１９９Ω　　　ホイートストンブリッジ回路を使って測定

　　　・３３０Ω表示→３３０Ω

　

３．Ｉ_１、Ｉ_２、Ｉ_３の理論値

　

　　　Ｒ_１　Ω　　Ｒ_２　Ω　　Ｒ_３　Ω　　Ｉ_１　ｍＡ　　Ｉ_２　ｍＡ　　Ｉ_３　ｍＡ

　�@　１００　　　２００　　　３３０　　１８．４　　５．８０　　　 １２．６

　�A　１００　　　３３０　　　２００　　２１．７　　２．５２　　　 １９．２

　�B　２００　　　１００　　　３３０　　１３．４　　３．２８　　　 １０．１

　�C　２００　　　３３０　　　１００　　１９．２　　−２．５２　　 ２１．７

　�D　３３０　　　１００　　　２００　　１０．１　　−３．２８　　 １３．４

　�E　３３０　　　２００　　　１００　　１２．６　　−５．８０　　 １８．４

　

４．実測例と考察

　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　Ｅ_１＝６．２６Ｖ（アルカリ電池単３、４本）

　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　ｒ_１＝２．００Ω

　

　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　Ｅ_２＝３．０５Ｖ（アルカリ電池単２、２本）

　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　ｒ_２＝１．１４Ω

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ_１＝９８Ω（表示１００Ω）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ_２＝１９９Ω（表示２００Ω）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｒ_３＝３３０Ω（表示３３０Ω）

　

　

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