直流電圧計の原理



最大1mA(0.001A)の可動コイル型のメータを利用しで電圧計を作ります。
内部抵抗「r」は100Ωです。
オームの法則より、このメータに掛けられる最大電圧は、

V=IR=0.001 x 100 =0.1V
です。

このメータを使って電流1V、10V、100V・・・と0.1Vより高い電圧を計ろうとすれば、メータを壊してしまいます。
電圧0.1Vより高い電圧を計りたい場合、図のように直列に分圧抵抗Rを入れます。
(倍率器と言います。)
1Vまで計りたい時には、メータに0.1V以上電圧がかからないように、分圧抵抗Rの抵抗値を大きくします。
そして、メータにかかる電圧が常に全体の電圧の1/10になるように分圧抵抗の値を決めます。
すると、常にメータには全体の電圧の1/10がかかっているので、メータの目盛を10倍すれば、全体の電圧を知る事が出来ます。
同じように、メータにかかる電圧の割合を全体の電圧の1/100、1/1000となるように分圧抵抗を決めれば、100倍(10V)、1000倍(100V)の電圧を計る事が出来ます。
1Vまで計れる電圧計

メータには0.1Vまでしか、かけられないので、
分圧抵抗Rには、
1V-0.1V=0.9V
かける事になります。

分圧抵抗は、直列接続ですので、同じ電流が流れます。
I=Vr/r=VR/R
 =0.1/100=0.9/R
R=900(Ω)
10Vまで計れる電圧計

メータには0.1Vまでしか、かけられないので、
分圧抵抗Rには、
10V-0.1V=9.9V
かける事になります。

分圧抵抗は、直列接続ですので、同じ電流が流れます。
I=Vr/r=VR/R
 =0.1/100=9.9/R
R=9.9(kΩ)
100Vまで計れる電圧計

メータには0.1Vまでしか、かけられないので、
分圧抵抗Rには、
100V-0.1V=99.9V
かける事になります。

分圧抵抗は、直列接続ですので、同じ電流が流れます。
I=Vr/r=VR/R
 =0.1/100=99.9/R
R=99.9(kΩ)