電圧計の使い方がわからん！
こんにちは！この記事を書いているKenだよ。冷やしおしぼり、最高。
中学理科で電気の単元を勉強していると、
電圧計の使い方
を学んでいくよね？
電圧計とは文字通り、
ある区間にかかる電圧の大きさを計測するもの。
電圧計の使い方はテストに出やすいだけでなく、覚えていれば実験でも活躍できる特典付きだ。
今日はその電圧計の使い方における注意点を2つに絞ってまとめてみたよ。
電圧計の使い方における2つの注意点
次の2つの注意点を抑えておこう。
- 電圧計は並列につなぐ
- マイナス端子は単位の大きいものから順に
今回は具体例として、
電池に電球をつないだ簡単な回路で、電球にかかる電圧を計測したいケースを考えてみよう。
注意点1. 電圧計は並列につなぐ
まず知っておきたいのは、
電圧計は並列で回路につなぐってことだ。
電球にかかる電圧を計測したい場合、電球と並列になるように電圧計をつないで、次のようになるはず。
うん。ようは電圧を計測したい区間を
で、はさめばいいってわけね。
ふむふむ。
えっ。なんで電圧計は並列つなぎじゃないといけないのかって！？
電流計は直列つなぎだったから疑問に思っちゃうよね。
じつはこれ、並列回路には
回路にかかる電圧は全て等しい
という性質があるからなんだ。
さっきの例でいうと、電球と電圧計は並列につながってるから電圧が同じ。
電圧計にかかる電圧を読み取ってやれば、それすなわち電球にかかる電圧ってことになる。
じゃあ逆に、電圧計を直列でつないでしまうとどうなるのか？
直列回路では電圧は抵抗ごとに異なる
って勉強してきたよね？
つまり、抵抗の大きさによってかかってくる電圧が違うってことね。
で、電圧計は幸か不幸か、
むちゃくちゃ抵抗が大きい機械
なんだ。
だから、電圧計を直列につないでしまうとさあ大変。
電圧計に大きな電圧がかかってしまい、電圧計は壊れるかもしれないし、電圧を計測したかった区間に電圧がほとんどかからなくなってしまうのね。
注意点2. マイナス端子は単位の大きい方から
電圧計は並列つなぎにすべきってことはわかった。
あとは、電圧計を回路につなぐだけ。
このときに注意したいのが、
電圧計をつなぐときは、電流が流れてくる方向に＋端子、その逆側に-端子をつないでいくよ。
で、ポイントはマイナス端子のつなぎ方。
電圧計にはマイナスの端子が計測できるマックスの電圧の単位ごとに、
- 300 V
- 15 V
- 3 V
の3種類がある。
そのうちのどれかに繋げばいいんだけど、順番としては、
単位が大きいマイナス端子からつなぐ
というのが鉄則だ。
つまり、一番大きい
300V
のマイナス端子からだね。
その理由としては、
予想外に大きな電圧が出ても、電圧計が振り切らないようにするためだね。
ぶっちゃけ、電圧計を使うまでどのくらいの電圧が流れているかはわからない。
だから電圧計で電圧を計測するときは、一番単位が大きい端子から始めるのがいいね。
これなら電圧が200Vでも耐えられるし、100Vでも耐えられる。
もし、300Vで針が振れなかったときは、端子を3V、もしくは15Vというように変更していこう。
電圧計の使い方をマスターしたら、次は「電気抵抗とは何か」を勉強していこう。
そんじゃねー
Ken
