電流計A1とA2を用いた電流測定の回路図と最大測定電流の計算

電流計を並列に接続して電流Iを測定する問題では、各電流計の内部抵抗や最大測定値を考慮する必要があります。この記事では、2つの異なる電流計（A1とA2）の内部抵抗と最大測定電流を基に、測定した電流Iの求め方と、最大測定可能電流の計算方法を解説します。

問題の理解：電流計の並列接続

まず、問題に登場する2つの電流計、A1（内部抵抗5mΩ、最大測定値36A）とA2（内部抵抗3mΩ、最大測定値45A）について説明します。これらの電流計は並列に接続されており、それぞれの電流計で測定される電流をI1、I2とします。

並列接続の特徴は、各電流計に流れる電流がそれぞれ異なる点です。また、並列回路での電流の分配は、各電流計の内部抵抗に依存します。

まず、回路図を描いてみましょう。並列接続された2つの電流計A1とA2があり、それぞれにI1とI2の電流が流れています。電流Iは、I1とI2の合計になります。I = I1 + I2という関係が成立します。

次に、電流分配の法則を使用して、I1とI2を求めます。電流は内部抵抗の逆数に比例するため、A1の内部抵抗R1とA2の内部抵抗R2を使って、各電流計に流れる電流を計算します。

問題で与えられたI2 = 40Aを使って、電流計A2に流れる電流がわかっています。これを基にして、全体の電流Iを計算する方法を考えます。

まず、I2が40Aであることから、並列回路における電流分配の法則を使って、I1を求めます。具体的には、I1はA1の最大測定電流を超えない範囲で計算します。ここでは、測定したI2 = 40Aを元に、全体の電流IをI = I1 + I2で求めることができます。

最大測定可能な電流Iの最大値は、各電流計の最大測定値に基づいて決まります。A1の最大測定値が36A、A2の最大測定値が45Aであるため、最大測定可能な電流は、A1とA2の合計最大値となります。

よって、最大電流Iの最大値は、I = 36A + 45A = 81Aとなります。これが、この回路で測定可能な最大電流となります。

電流計A1とA2を並列に接続した場合、各電流計に流れる電流は内部抵抗に比例して分配されます。測定された電流Iは、I1とI2の合計で求めることができ、最大測定電流は両方の電流計の最大測定値を足した値になります。この方法を使って、電流計による測定結果を正確に求めることができます。