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# System prepended metadata

title: 電気計測

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# 電気計測
尊大な電気力︰宮下翔
臆病な向上心︰宮原直弥
人間性の宝箱︰出本芳也
ちんちん
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### 直接測定を例を挙げて説明する
直接測定とは、測定量をそれと同じ種類の値の分かった基準量と比較して測定する方法である。例として、長さをものさしで測るということがあげられる。また、電気に関連した量の測定ではホイートストンブリッジを用いた測定がある。

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### 間接測定
測定量と一定の関係がある複数の量を測定して、それらの量と測定量との間の関係式から計算する。
例として、抵抗Rを流れる電流Iとその両端の電圧VからR=V/Iを使って計算する方法がある。

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### 偏位法
測定量と比例的あるいはそれに類する関係がある値を指示する測定器を用いる方法。
例として、電流計や電圧計の値を直接読み取る方法がある。

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### 零位法
大きさが既知の基準とする量の大きさを変化させ、測定器の指示値を0とすることによって、測定する方法。
偏位法よりも高感度な測定が実現できる。
例として、ホイートストンブリッジを用いた測定がある。

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### 偶然誤差
偶然誤差とは、同じ測定量に対する複数回の測定において、測定値のばらつきとなって現れる誤差であり、雑音、環境の変動、測定者の影響のような原因が考えられる。

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### 系統誤差
系統誤差とは、ばらつきがなかったとしても、真の値に対して測定値のかたよりとなって現れる誤差である。
これには次のような原因が考えられる。
①測定に用いた理論における仮定や近似の違い。
②標準器や測定器の誤差
③測定条件

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### 全波整流回路の説明
ダイオードブリッジを用いて、負荷に対して常に一定方向に電流が流れるようになっている。
この回路の電源電圧と出力電圧の関係は、ダイオードの順電圧をVfとおくと
出力電圧=電源電圧-(Vf*2)[V]
となる。
これは、ダイオードの性質として順方向電圧降下Vfが生じるからである。
[(参考)](https://kuripan6robotprogram.com/2019/12/191227-fullwaverectifier/#toc7)

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### SI単位系とは
基本単位 
長さm 質量kg 時間s 電流A 
熱力学温度K 物質量mol 光度cd

真の値が確定している量
真空中の光の速さ
真空中の透磁率
真空中の誘電力

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### 可動コイル計及び可動鉄片形計器がそれぞれ直流測定、交流測定にしか用いられない理由をわかりやすく説明しなさい
可動コイル計を交流測定で用いると、針が常に動くため測定値を読み取れないため、直流測定にしか用いられない。
また、可動鉄片形計器に直流電流を流すと鉄片が磁化し磁界の影響をうけ測定値の誤差が大きくなるため、交流測定にしか用いられない。

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### 分流器
抵抗を電流計と並列におくことで、電流を分割して電流計に流れる電流を小さくし、測定レンジを拡大することができる。

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### 倍率器
抵抗を直列に接続して降下内部抵抗を増大させて電圧を分割して測定レンジを拡大することがきる。

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### 電流測定時の内部抵抗による影響
電流計の内部抵抗の理想は0である。
しかし電流計の内部抵抗があると、I=V/Rより電流の値が小さくなってしまう恐れがある。
[(参考)](https://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/kairo/kei.html#:~:text=%E6%B5%81%E3%82%8C%E3%82%8B%E9%9B%BB%E6%B5%81%20I%20%E3%81%AF%E3%82%AA%E3%83%BC%E3%83%A0,%E3%81%AB%E3%81%AA%E3%81%A3%E3%81%A6%E3%81%97%E3%81%BE%E3%81%84%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82)

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### 電圧測定時の内部抵抗による影響
電圧計の内部抵抗の理想は∞である。
しかし電圧計の内部抵抗が理想より小さいと、分流式より測定したい負荷に流れる電流が小さくなってしまう。
V=RIより電圧は電流に比例しているため電流が小さくなると電圧も小さくなってしまう恐れがある。

電圧計の内部抵抗が理想より小さいと回路全体に流れる電流が大きくなってしまう。
そのため、電源の内部電圧降下が大きくなり、測定物にかかる電圧が小さくなってしまう恐れがあるから。
[(参考)](https://eleking.net/study/s-basic/sba-battery.html)

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### 面抵抗
$\rho=抵抗率 \quad t=厚さ$
$\rho=\frac{\pi}{\ln{2}}\frac{V}{I}t$
$\ln{2}\fallingdotseq0.69314718056$

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### 波形誤差
整流形計器は入力波形は正弦波であるものとしているため、正弦波以外の波形を持つ交流の実効値を、通常の整流形計器で測定した場合には、系統誤差(として波形誤差)が発生する。

[参考]整流型計器では、一般に入力波形を正弦波として値を決めている。そのため、正弦波とは異なる波形を持つ信号を測定した場合、その波形に応じて測定値に系統誤差が生じる。
[(実効値の参考)](https://detail-infomation.com/the-difference-of-average-and-rms/)

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### 熱電形交流電流計の利点について、簡単に説明しなさい。
熱電形交流電流系は測定電流を熱線に流したときに発生する熱を利用して電流を測定しているため、入力信号の波形に依存しない測定が行える。

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### 四端子法を用いた低抵抗測定の測定誤差について説明しなさい。
電流測定端子のリード抵抗は、回路構成から問題にならないため、測定端子のリード抵抗の影響を受けない測定ができる。

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### 高抵抗測定時の誤差要因となる漏れ電流の発生原因について簡潔に説明しなさい。
被測定抵抗の表面に付着した、水分や汚れ。

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### 電圧電流計法を用いて抵抗測定を行うときの回路構成による系統誤差について詳細に説明しなさい。
![](https://i.imgur.com/ZyQDpzu.png)


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### 大きさがそれぞれV1, V2で互いに成す角の大きさが jである2つのベクトルV1,V2の合成ベクトルV3の大きさV3を導き、三電圧計法による電力測定について測定回路を描いて説明しなさい。
![](https://i.imgur.com/Z7Eo1rb.png)












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