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情報電子実験Ⅰ－説明
測定器の使い方
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0. スケジュール
4/28 13:00～実験(場所：第１実験室)
5/12 レポートチェック(第１実験室) / プレゼン
グループ
A1，A2
B1，B2
C1，C2
13:0013:30
13:4014:10
14:2014:50
LB-12
レポート
チェック
プレゼン
LB-13
LB-13
レポート
プレゼン
チェック
プレゼン
第１実験室
レポート
プレゼン
チェック
15:0016:10
LB-12
共通
プレゼン
*第1実験室は、南棟3Fの旧S3-14講義室
持参するもの
１）レポート（印刷物）, ２）発表スライドのデータ（USBメモリ）,
３）発表スライドの印刷物（配布資料A4, 1ページあたり6スライド）
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1. 目的
基本的な測定器である電流計を用いて、電圧,
電流及び抵抗を測定することにより、測定器の
使い方及び使用上の注意を学ぶ。
例えば、長さをはかる道具もいろいろ…
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2. 電流・電圧及び抵抗の測定
指示電気計器 (電気・電子計測 p.23)
形式
指示
動作原理
測定範囲
永久磁石の磁界とコ 10-2-103 V
可動
平均値イルに流れる電流との
-4-104 A
10
コイル形
相互作用
可動
鉄片形
平均値：
Vm
磁界内での鉄片に生 101-105 V
実効値
じる吸引，反発作用
10-2-104 A
1
T
T
0
v(t )dt
実効値：
Vrms
1
T
T
0
周波数
[Hz]
直流
101-102
v 2 (t )dt
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可動コイル形計器
(電気電子計測 p. 27～29)
固定した永久磁石に可動コイルを吊り下げる。可動コイルに
電流が流れると、電流と磁界との間に働く電磁力（フレミングの
左手の法則）によって駆動トルクTdが働く。
Td=BwhN I
制御ばねの制御トルクをTc=kθとすると、
Td=Tcより
θ=BwhN／k・I=K I
（Kは感度係数）
Td：可動コイル駆動トルク, Tc：制御ばねの制動トルク
B [T]：永久磁石により生じる磁束密度, ｗ [m]：可動コイルの幅
h [m]：可動コイルの高さTd：可動コイル駆動トルク
Tc：制御ばねの制動トルク, B [T]：永久磁石により生じる磁束密度
ｗ [m]：可動コイルの幅, h [m]：可動コイルの高さ, N ：可動コイルの巻数
k [Nm/rad]：制御ばねの制動トルクと回転角間の比例定数
I [A]：可動コイルに流れる電流, θ[rad]：可動コイルの回転角
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電流計と電圧計の内部抵抗
a) 電流計の等価回路
b) 電圧計の等価回路
・測定範囲を拡大
・測定回路（何処に接続？）
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電流計の測定範囲の拡大
(電気電子計測 p. 36～37)
フルスケールがI0 [A], 内部抵抗がr [Ω]である電流計
を用いてＩ [A]までの電流を測定するためには、下図の
ような抵抗RI を電流計と並列に接続すればよい。
このような抵抗RI を分流器という。
I0
I
RI
RI
RI r
r
I
I0
(1)
(2)
1
7
[予習1]
I0 =100mA , r =0.6Ω , I =0.5A
として、RI の値を求めよ。
* m=10-3
RI
r
I
I0
(2)
1
分流器： ? [Ω]
8
電流計を用いた電圧の測定
フルスケールがI0 [A], 内部抵抗がr [Ω]である電流計
を用いてE [V]までの電圧を測定するためには、下図
のような抵抗REを電流計と直列に接続すればよい。
このような抵抗REを倍率器という。
I0
RE
E
(3)
RE r
E
I0
r
(4)
9
[予習2]
I0 =100μA , r =1.8kΩ , E =2V として、
RE の値を求めよ。
RE
E
I0
r
(4)
倍率器： ? [Ω]
10
電圧電流計法による抵抗の測定
どちらの測定回路を使うべきか？
E
測定回路(a)
測定回路(b)
11
実験手順１機器・部品確認
E
測定回路(a)
12
電圧出力ＳＷ
出力電圧調整
電源ＳＷ
直流安定化電源
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内側は５つの横穴が
繋がれている
外側の２列は縦で繋がっている
ブレッドボード
ブレッドボード・ジャンパワイヤ
14
実験手順２電流計の測定範囲の拡大
100mA ⇒ 0.5Aの電流計
15
実験手順2’ 0.5Aの電流計としての動作を確認
＋
ー
直流安定化電源から0.4Aの
電流を流した時、メータの針
が80mAの位置を指すように
調整する。（時計周りで針は
左側へ振れる）
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実験手順３電流計を用いて電圧計を構成
２Ｖの電圧計
17
実験手順3’ 2Vの電圧計としての動作を確認
＋
ー
直流安定化電源から1.6Vの
電圧をかけた時、メータの針
が80μAの位置を指すように
調整する。（時計周りで針は
左側へ振れる）
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実験手順４測定回路(a)をつくる
E
測定回路(a)
19
実験手順５直流安定化電源を接続
E
測定回路(a)
20
実験手順６ OpenOffice Calcを利用して表を作成
=D6/B6
=A6/100*0.5
=C6/100*2
=E6/(1-(E6/ ? )
1
Rv
1
r
1
RI
※注意
・同じシートに測定回路(a) と(b)の表を作成
・電流Iは、最大の目盛100で0.5Aとなるように換算
・電圧Eは、最大の目盛100で2Vとなりように換算
・回路(a)の補正値は(7)式、回路(b)の補正値は(8)式を利用
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実験手順7 測定（値の読み方）⇒表に記録
（電流計）
電流計側を
等間隔に設定
（電圧計）
最小目盛の1/10
まで値を読む
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実験手順８測定回路(a)から(b)へ変更
※回路を変更する際、直流安定化電源の出力をオフにすること。
測定回路(b)
変更後、測定回路(a)と同様に測定を開始
（測定結果を表に入力）
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実験手順９補正値を計算し、グラフの作成
OpenOffice Calc を利用してグラフ（散布図）を作成
RX
(b)の補正値
(a)の補正値
(b)の近似抵抗値
(a)の近似抵抗値
※１つのグラフに４つの
曲線を描くこと
IX
電球の電流－抵抗曲線の例
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