2010年9月30日木曜日

アナログ電流計の内部抵抗 ... ?

ジャンク屋で、はたまたアナログメーターを3つも仕入れてきました。 
これで合計4個です。
その4個の内訳は、
『 フルスケール1mA 』 が 2個
『 フルスケール110uA 』 が 1個
『 フルスケール50uA 』 が 1個
そのうち1個(110uA)は、可変電圧電源の電圧計として使っていますので残りは3個です。

『 最近はテスターなどもデジタル化され 』 と、いまさら書けないほどこの世はデジタルそのもの
になっています。 そんななかで、このようなアナログ式のメーターを手に取ると
まるで日焼けして黄色くなった古書を手にとっているような独特な気分になります。

このようなアナログの電流計の構造は、メーターの針の根元に電磁石のコイルが付いていて
電流の流れる大きさによって電磁石が磁力を出すので、機械構造的に磁力が大きいほど
針が右に振れる仕組みを作っておきさえすれば、電流の加減に応じて針が左右に触れるという
わけです。

それに対して、デジタルの場合は、(あまり詳しくないのですが)1、2、3...9 0 という
整数を表示できる何桁かの表示板があって、その整数を表示する表示板をマイコン(集積回路)で
コンピューター処理して表示する仕組みになっているのだと思います。

簡単に言ってしまえば、こんなことがいえないでしょうか?

アナログメーター

    物理的な事象がそのまま視覚に訴えている
    一般に実感が伝わる
    ぬくもりがある
    自筆の手紙

デジタルメーター

    物理的に僕にはなにがどうなってるのかわからないが物理的な事象をいったん
    2進法のONかOFFに置き換えて頭のいい人にしかわからないプログラムによって
    数値におきかえて数字そのもので表示させる。
    実感がわかないが、結果が何アンペアですよと直接言語で表示される。
    お百姓さんの苦労がわからないがうまい米が食べれる。
    冷たい
    タイプの手紙

だから僕(たち)はアナログのメーターに特別の感情を持つのかもしれないと思うのです。

音楽を聴く場合も、LEDがちかちかするステレオで聴くよりも
アナログメーターが揺れるアンプで聴いたほうが心が落ち着くという気持ちなんじゃないかと
思います。

ところで

詩的な話はここまでにして

このジャンクのアナログメーターなんですけど

フルスケール何マイクロアンペア とかいって売られています。

つまり、このようなメーターというものはそもそも電流を測る道具なんですね。電圧でも抵抗でもなくて、 アナログテスター だって もともとは電流計があって、それに精巧な抵抗器を直結して
いろんなレベルの電圧を測れるようにしているのです。

たとえば フルスケール 1mAの電流計を ジャンク屋で買ってきたとします。

(別にジャンク屋にこだわることはないか。 貧乏性なものですみません。)

1mAの電流計を 1Vの電圧計として使うことは実に簡単なんです。

オームの法則で、1KΩ の抵抗器を直結させるだけで できあがりです。

10Vなら10KΩ   100Vなら100KΩ   5Vなら えーつと 5KΩ 

500mV なら 500Ω というふうに 割り算ができれば簡単にだれでも作れます。

ところが

1mAの電流計を ジャンク屋(すみませんジャンクが抜けません)で買ってきて、それを

1Aの電流計として使いたいという場合、このように 電流計を電圧計に変更するのじゃなくて

電流計のままで使うのだけど、測る単位を変更したいという場合は

なんとなく 一筋縄ではいかないというか

難しいというか

不可能ではないのでしょうが、  ちょっと 考え込んでしまいます。

単純に考えれば、 (一般的に 言われているのは) えーっと 、

電流計の+ - の両端子に 並列に 抵抗を入れるのですが

たとえば、 その電流計の内部抵抗が 300Ω だとします。

同じ値の300Ωの抵抗器を電流計に並列につなぐと 300Ωの抵抗を2本並列につないだ

回路とまったく同じ結果になるはずですから、

まったく同じ抵抗を2本並列につないで、一定の電流を流せば 各抵抗に流れる電流は

どちらも同じく、半分ずつの電流が流れます。

たとえば、 1Aを流せば、各抵抗器を通る電流は500mAです。

従って

内部抵抗が300Ωの1mAの電流計に300Ωの抵抗を並列に繋いでやれば

その電流計は2mAの電流計に 変身すると思います。

ただ、電流計の内部抵抗って いったいどのくらいあるんでしょうか?

ためしに、1mAの 僕がジャンク屋で買ってきた電流計を テスタ(デジタルテスタ(笑))で

測ったところ




155 Ω でした。

測っているときに 測られているアナログ君が メーターを振らしているのが

可笑しい。




また


50uA のメーターを測ってみたら 




172Ωでした。


このメーターかわいそうに、文字盤が豆腐なのに振り切れています。

逆接続すると、逆に振り切れるので、気をつけたほうがいいです。

まあ壊れはしないと思いますが。


テスターの電池の力でメーターが振れるんです。

オームを測るときは電池が使われるので...




結論


この50マイクロアンペアのメーターに172Ωの抵抗を並列に繋げば

100マイクロのメーターに変身する(一応理論的には)はずです。


でも


確信は ありません。

そもそも電流計ってそんな大きな内部抵抗あんのかと ちと考え込んでいます


また今度、レポートしたいと 思います。





    

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