【中学理科】電圧計の使い方における2つの注意点

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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

というものを学んでいくよね?

電圧計とは文字通り、回路のある区間にかかる電圧の大きさを計測するもの。

電圧計 使い方 注意点

この電圧計の使い方はテストに出やすいだけでなく、実験でも電圧計はよく使うから、使い方を覚えていれば実験でも活躍できるというわけだ。

今日はその中学理科で学んでいく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

電圧計を使うときには次の2つの注意点を抑えておこう。

  1. 電圧計は並列につなぐ
  2. マイナス端子は単位の大きいものから順に

たとえば、電池に電球をつないだ下のような簡単な回路において、電球にかかる電圧を計測したいときの電圧計の使い方を例として説明していくよ。

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電圧計 使い方 注意点

 

注意点1. 電圧計は並列につなぐ

まず一番大事な注意点として、

電圧計は並列で回路につなぐってことだ。

さっきの回路で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繋いで、次のようになるはず。

電圧計 使い方 注意点

うん。ようは電圧を計測したい区間を

電圧計 使い方 注意点

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で良かったから疑問に思っちゃうよね。

 

じつはこれ、

並列回路にかかる電圧は全て等しい

という並列回路の性質を使ってあげているんだ。

 

さっきの例でいうと、電球と電圧計にかかる電圧が同じになるから、電圧計にかかる電圧の値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。

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電圧計 使い方 注意点

もし、電圧計を直列で繋いでしまうとどうなるのか?

電圧計 使い方 注意点

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、電圧計を直列に繋いでしまうと、抵抗が大きい電圧計に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は電圧はほとんどかからなくなってしまうのね。

電圧計 使い方 注意点

 

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-端子を繋いでいくよ。

電圧計 使い方 注意点

で、ポイントはマイナス端子のつなぎ方。

じつは理科で使う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。

で、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。

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電圧計 使い方 注意点

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スタートは、

マックスで300Vまで計測できる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で針が振れず、1Vかな?と思ったら、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 使い方 注意点

 

 

そんじゃねー

Ken

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