2025年度 上期 理論 問16(b)

この問題では、電圧レンジではどこに何Vかかるかを先に整理し、その電圧と電流から直列抵抗 $R_3$ を求めることがポイントです。

コイルの内部抵抗は $r = 5\Omega$、最大電流は $4\text{mA}$ であり、図より $R_0 = 19\Omega$ である。

スイッチを C にしたとき、左端子と $R_3$ 左端の間には、コイル $r = 5\Omega$ と、$R_1 + R_2 + R_0 = 0.1 + 0.9 + 19 = 20\Omega$ の2枝が並列に接続される。
コイルをフルスケール $4\text{mA}$ にするため、この並列部分の電圧は
$$V_p = 5 \times 4 \times 10^{-3} = 0.02 \text{V}$$
である。20$\Omega$ 側の電流は
$$I_{20} = \frac{0.02}{20} = 1 \text{mA}$$
したがって、$R_3$ に流れる全電流は $4 + 1 = 5\text{mA}$ である。
電圧計レンジは $1.2\text{V}$ なので、$R_3$ の両端電圧は
$$1.2 - 0.02 = 1.18 \text{V}$$
よって、
$$R_3 = \frac{1.18}{5 \times 10^{-3}} = 236\Omega$$
となるので、(b) の正解は (4) である。