テスターで電池電圧を測るときの内部抵抗はどう考える？回路図付きでわかりやすく解説

テスター（デジタルマルチメータ）で電池の電圧を測定するとき、「実際の回路はどうなっているのか」「電池の内部抵抗やテスターの内部抵抗はどのように関係するのか」と疑問に感じることがあります。本記事では、電圧測定時の等価回路を中心に、内部抵抗を含めた正しい理解を整理します。

電池電圧測定の基本的な考え方

テスターで電池の電圧を測るとき、電池とテスターは単純に接続された状態になります。

このとき、電池は「起電力」と「内部抵抗」を持つ電源として扱われます。

テスターは電圧を測るため、非常に大きな入力抵抗を持つ測定器としてモデル化されます。

電池は理想的には一定の電圧を出しますが、実際には内部抵抗 r を持っています。

そのため等価回路は「理想電圧源 E」と「内部抵抗 r の直列回路」として表されます。

電流が流れると内部抵抗によって電圧降下が生じ、端子電圧はわずかに低下します。

テスター（電圧計）は理想的には無限大の抵抗を持つと考えられます。

実際には数MΩ〜10MΩ程度の入力抵抗を持ち、ほとんど電流を流さずに測定します。

そのため電池に対してほぼ負荷をかけない測定が可能になります。

電圧測定時の回路は「電池（Eとr）」と「テスターの内部抵抗 Rv」が接続された形になります。

テスターの抵抗が非常に大きいため、回路電流はほぼゼロに近くなります。

その結果、テスターが表示する電圧はほぼ電池の起電力に近い値になります。

電池の内部抵抗が大きい場合や、電池が消耗している場合には電圧降下が顕著になります。

また、テスターの入力抵抗が低い場合（特殊な測定器など）では負荷効果により電圧が下がって見えることがあります。

そのため高精度測定では入力抵抗の確認が重要になります。

電池は起電力と内部抵抗の直列回路として扱われ、テスターは非常に大きな入力抵抗を持つ電圧計として動作します。

そのため通常の測定では電流はほぼ流れず、電池の電圧をほぼそのまま測定できます。

内部抵抗の影響は理論的には存在しますが、実用上はほとんど無視できる場合が多いです。