💡 ヒント：電圧計の内部抵抗

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

電圧計は「電圧を測りたい部分に並列につなぐ」計器です。理想的には電流を流さずに電圧だけ読み取りたいのですが、実際の電圧計には内部抵抗 \(r_v\) があり、そこにも少し電流が流れ込みます。

抵抗 \(R\) と電圧計（内部抵抗 \(r_v\)）が並列につながれ、そこに全電流 \(I\) が流入する回路。電圧計が「実際に表示する電圧」を \(I\), \(R\), \(r_v\) で表すのが目標です。

✏️ 求めるもの

電圧計が示す電圧 \(V\) を \(I\), \(R\), \(r_v\) で表す文字式。並列合成抵抗とオームの法則の組み合わせ。

🔬 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. 回路を整理：R と \(r_v\) が並列で、そこに全電流 I が流れ込む
  2. 並列合成：和分の積で \(R_{\parallel} = \dfrac{R \, r_v}{R + r_v}\)
  3. 並列部分の電圧を求める：オームの法則で \(V = I \times R_{\parallel}\)
  4. 代入して整理：\(V = I \cdot \dfrac{R \, r_v}{R + r_v}\) が答え
注意

理想ケースとの比較で感覚を持とう：\(r_v\) が十分大きいと \(V \fallingdotseq IR\) になる（これが理想電圧計）。逆に \(r_v\) が R と同程度なら誤差が大きい。電流計の内部抵抗（直列・小さい方がよい）と逆の関係であることを押さえよう。