直流電圧計，直流電流計 例えば，電流Iを測定したい I E E I R A R E R 電流計の読みが 電流 I を示すだろうか 電気電子基礎実験 1 電流計には内部抵抗 rA が存在 A E rA R E 電流計の読み↓ I ’ E I rA R R I’ 擾乱 計器の持つ内部抵抗により，計器を回路に挿 入する時に，回路に影響を与えてしまう 計器の特性をよく知り，使用法に習熟する 電気電子基礎実験 2 理想の電圧計・電流計と実際の電圧計・電流計 理想の計器 電圧計 V ：内部抵抗 = ∞[Ω] 電流計 A ：内部抵抗 = 0[Ω] 実際の計器 等価回路 考えてみよう！ rV 電圧計 ：内部抵抗 = rV[Ω] V rA 電流計 A 電気電子基礎実験 ：内部抵抗 = rA[Ω] 3 可動コイル形計器と使用法-1 可動コイル形直流電流計： 図に示すのはテスターなどに使われる一般的な可動コイル型電 流計の構造である．磁石の中に置かれたコイルに針が取り付け られており，コイルに電流を流すと磁界が発生し，磁石との反 発・吸引力で針が回転する．針の駆動トルク（回転力）は電流 に比例するので、回転角によって電流の大きさを知る． 電気電子基礎実験 4 可動コイル形計器と使用法-2 可動コイル形電圧計： 実際には電流計を使う．電圧の掛かっている回路に並列に入れて計器 に流れる電流を電圧に読み替える． Q：フルスケール1[mA]の電流計で，1.5[V]（フルスケール）の電圧計 を構成するにはどうすればよいか． （ヒント：電流計に1[mA]流れるように工夫すればよい．） Ans:コイルの抵抗が150[Ω]の電流計ならば，1350[Ω]の抵抗を電流計 に直列に接続して電圧計を構成する．この抵抗を倍率器と呼ぶ． 1.クラス（級） 2.直流（－）と交流（～） 3.縦置き（ ＿ ）と横置き（ ＿ ） 電気電子基礎実験 5 実験パネル：直流電圧計、電流計 電気電子基礎実験 6 可変抵抗 50[Ω] 1[KΩ] 直流可変電源 10[KΩ ] 出 力 ス イ ッ チ 500[KΩ] 電源スイッチ 電気電子基礎実験 7 電圧計の入力抵抗の測定（実験 1） 1.直流電圧計のレンジを30[V]にする RVR 2.直流電圧計の読みが30[V]になるよ うに定電圧電源Eを調整する 15[V] E 30[V] 15[V] V 分圧比は抵抗の比 V 3.定電圧電源E，直流電圧計はそのま まに可変抵抗RVRを直列に挿入する 4.可変抵抗RVRの抵抗値を調整して 直 流電圧計の指示を15[V]にする 5.可変抵抗RVRを回路からはずして そ の抵抗値をマルチメータで測定する 6.直流電圧計の3[V]，10[V]のレンジ についても同様に測定する 電気電子基礎実験 8 必ず保護抵抗 R 入れる 電流計の入力抵抗の測定（実験 2） を 1.直流電流計のレンジを30[mA]にする 2.直流電圧計の読みが30[mA]になる ように定電圧電源Eを調整する R RVR E 15[mA 30[mA ] 15[mA ] A 3.定電圧電源E，直流電流計はそのま まに可変抵抗RVRを並列に挿入する 4.可変抵抗RVRの抵抗値を調整して 直 流電流計の指示を15[mA]にする 5.可変抵抗RVRを回路からはずして そ の抵抗値をマルチメータで測定する 分流比は抵抗の逆数の比 6.直流電流計の3[mA]，10[mA]のレン ジについても同様に測定する 電気電子基礎実験 9 抵抗測定における計器の相互擾乱の測定回路の違い-1 （実験3の背景） E A ・電圧計V：Rxの両端の電圧 I ・電流計A：Rxと電圧計の内部 抵抗ｒVに流れる電流の和 Rx V ｒV IV 図4(a)の回路 IR V (電圧計の読み) Rx A(電流計の読み) 分流 If ｒV >> Rx then I≒IR V (電圧計の読み) Rx A(電流計の読み) 電気電子基礎実験 10 抵抗測定における計器の相互擾乱の測定回路の違い-2 （実験3の背景） rA A ・電流計A：Rxを流れる電流 ・電圧計V：Rxと電流計の内部 抵抗ｒAの両端電圧の和 VA E V VR Rx V (電圧計の読み) Rx A(電流計の読み) 図4(b)の回路 分圧 If ｒA << Rx then V≒VR V (電圧計の読み) Rx A(電流計の読み) 電気電子基礎実験 11 抵抗測定における計器の相互擾乱の測定（実験 3） A 1.図4(a),(b)の回路により 未知抵抗Rx1， Rx2の抵抗値を求める E V Rx 図4(a)の回路 2. 未知抵抗Rx1では電圧計レンジを 10[V]，電流計レンジを30[ｍA]とする 3. 未知抵抗Rx2では電圧計レンジを10[V]， 電流計レンジを3[ｍA]とする ☆ フルスケールまで測定する A 最小二乗法により求める E V Rx 傾き:Rx 図4(b)の回路 電流 電気電子基礎実験 I 12 A E タングステン電球の抵抗値測定（実験 4） タングステン電球 V Rx 2.測定回路は図4(a),(b)から 適切と思われる回路を選 択して測定する 図4(a)の回路 A E V 1.タングステン電球の電圧 －電流特性を測定する Rx 3.電圧計のレンジは30[V]， 電流計のレンジは30[mA] とする 図4(b)の回路 電気電子基礎実験 13
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