💡 ヒント：電流計の内部抵抗を考える

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

電流計は回路に直列につないで電流を測ります。ところが、実際の電流計にも中身に導線や可動コイルがあって、小さいながら内部抵抗 \(r_a\) を持ちます。つまり、電流計を入れた瞬間に回路全体の抵抗が「\(R\) だけ」ではなく「\(R + r_a\)」になるのです。

抵抗 \(R\)、電圧 \(V\)、電流計の内部抵抗 \(r_a\) が直列につながれています。電源の電圧を全部 \((R + r_a)\) が受け止めるので、流れる電流はオームの法則から求まります。

✏️ 求めるもの

電流計が示す電流 \(I\) を、\(V\)、\(R\)、\(r_a\) を用いた式で表す。文字式での答えが求められる形式。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 接続を確認：抵抗 \(R\)、電流計（内部抵抗 \(r_a\)）、電池が「1 本道」でつながっている（直列）
  2. 合成抵抗を書く：直列なので単純に足す → \(R + r_a\)
  3. オームの法則を適用：\(V = (R + r_a) \cdot I\)
  4. I について解く：両辺を \((R + r_a)\) で割って \(I = \dfrac{V}{R + r_a}\)
注意

ありがちな誤り：(1) 分母を \(R\) だけにする（内部抵抗を忘れる）、(2) 分母を \(R \cdot r_a\) のように積にする（直列なのに掛け算）。直列は足し算を徹底。また、電圧計の内部抵抗（並列・大きい方がよい）とは逆で、電流計は直列・小さい方がよいという違いも整理しておこう。