電流計と電圧計の使い方と目盛りの読み方

電流計と電圧計の使い方

今回は電流計電圧計の使い方を解説していきたいと思います!

どちらも回路の中に組み込むことで、電流・電圧を測ることができる道具です。

電圧をかけるときによく使われる電源装置にも電流や電圧の大きさが表示されていますが、電源装置の表示は「電源装置に」流れる電流やかかる電圧を測っているので、回路の中の電流などを測るためには、電流計が必要なわけです

 

電流計と電圧計はどちらも同じような見た目をしていて、大きな違いは真ん中に書いてある「A」と「V」の文字くらいなんですが、使い方が全然ちがいます!

 

最も大きな違いは、つなぎ方です。

電流計は直列つなぎで回路の中にいれますが、電圧計は並列つなぎで回路の中にいれます。

つなぎ方の違いは、測っているものの違いから生まれているので、ただ覚えるだけでなく電流・電圧の本質を理解して使い方をマスターしましょう!

まずは、共通の使い方について学んでいきましょう!

電流計・電圧計 共通の使い方

電流計と電圧計はほとんど同じ見た目をしていていますが、器具の中身はかなり違います

この違いによって電流と電圧をそれぞれ測ることが出来ています。

詳しく見ていきましょう!

電流計と電圧計のどちらも、針が動くことで電流や電圧の大きさを調べています。

必ず水平な場所に置いて目盛りは正面から最小目盛りの10分の1まで読み取りましょう

目盛りの読み方については下で詳しく説明します。

 

また、電流計・電圧計どちらも回路につなぐための端子が4つついています

このうちの3つが電池や電源装置の-極側につなげる「-端子」で、あとの1つが+極側につなげる「+端子」になります。

 

+端子は1つですが、-端子が3つもある理由は、回路に接続する-端子を変えることで針が触れすぎて器具が壊れるのを防ぐためです。

針が触れすぎないように、最初につなぐ端子は電流計・電圧計どちらも数字が最も大きな端子につないで測定をします

それぞれの使い方を見ていきましょう!

電流計の使い方

電流計はある場所に流れる電気の粒(電子)の量」を測ることができる道具です。

なので、電流を測りたい地点を決めてその場所に電流計を入れて、そこを通る電気の粒の数を数える、というイメージを持つといいでしょう。

 

このイメージを持っていると電流計は直列つなぎで回路の中に組み込む必要があることがわかります。

直列回路を流れる電流の大きさ(電気の粒の数)は同じだったことも思い出してみましょう。

電流計は写真のように、端子が4つついていて、+端子を電池の+極に、-端子を-極につなぎます。3つある-端子の選び方を見ていきましょう!

 

電流計の-端子は5A500mA50mAの3つあります。上の写真の回路でつなぐ端子を変えてみます。

5Aの端子につないだ時の針の振れは小さく、500mAの端子につなぎ変えると振れが大きくなったことがわかりますね。

端子に書いてある5Aや500mAというのは、一番右の数字が何Aを示しているかを表しています

5Aの端子の場合のマックスは5A500mAの端子のマックスは500mAという感じです。

今回の場合だと5Aの端子につなぐと針の振れは小さく、100mA~200mAの間であることがわかります。

5Aの端子につないだ時の針では、電流の大きさがわかりにくいので、-端子を5Aから500mAに変えます

この時、注意しなければいけないことは、端子を変えた時に針が振り切らないようにすることです。

 

5Aの端子で大体の電流の大きさを測るとおよそ100mA~200mAの間で、500mAの端子で測れる最大の500mAよりも小さいので今回は端子を変えることができました。

しかし、5Aの端子で測った時に500mAよりも大きな電流が流れていると針が振り切ってしまうので、端子を変えることはできないので要注意です!

 

500mAの端子に変えると目盛りが読みやすいですね!

電流計や電圧計の目盛りを読む時は、メスシリンダーなどと同じように、最小目盛りの10分の1まで読むんでした。

500mAの端子につないだ時の最も小さな目盛りは10mAごとにつけられていますね。なので、その10分の1である1mAまで電流を読む必要があります。

目盛りを読むと、180mAとわかります。最後の0が最小目盛りの10分の1になります。

電圧計の使い方

電圧計は、ある地点にかかる電圧を調べることが出来ます。

電圧の復習をすると、電池や電源装置が電気の粒を上にあげますこの上がった分の高さを使って豆電球が粒を下げることで光ります

この時に豆電球が使った「電気の粒の高さ」が電圧でした。

電圧計は豆電球などに入る前の電気の粒の高さと出た後の高さを比べることで、豆電球にかかっている電圧を測ることが出来ます。

前と後の2か所の高さの差を調べるので、電圧計は並列つなぎで回路に組み込みます。

回路を組むとこのような感じです。

電流計と同じように+極からの導線を+端子につなぎ、-端子からの導線を-極につなぎます。

電圧計の-端子は300V15V3Vの3つがあります。

電圧計も電流計と同じように大きな電圧が流れても針の振れが小さい300Vの-端子からつないで針の振れが小さかったら15V→3Vの順につなぎ変えていきます

 

目盛りの読み方は電流計と同じように最小目盛りの10分の1までしっかりと読みましょう

まとめ

電流計は直列つなぎで、電圧計は並列つなぎで回路に組み込む

-端子は3つあり、針が振り切らないように数字が大きい端子から接続する

電流計・電圧計の目盛りは最小目盛りの10分の1まで読む

中2物理
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プロフィール
ゆうしろ

公立中学校の現役教員です。
専門は生物学で、中学・高校理科の教員免許を持っています。
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