電圧を測ってみよう

オームの法則について知ろう

ここで使う道具

電圧を測ってみよう

テスターを電圧測定モードにしよう。DCV の表示あるところが電圧測定モードだよ

測れる電圧の範囲(レンジ)に応じてロータリースイッチをセットする場所が違うから注意してね
例えば、20 という表示は 20V(V は"ボルト"と読む) まで測れるということだよ。20V より大きい電圧を測る場合は、1つ上のレンジにする必要があるよ

自動でレンジを変えてくれるテスターもあるよ
「ブレッドボードで LED を光らせよう」の配線を組もう
LED の両端に端子を当てて、メーターに表示された値を読もう
LED にかかる電圧はいくつかな?
次に抵抗の両端に端子を当てて、メーターに表示された値を読もう
抵抗にかかる電圧はいくつかな?
最後に LED の電池側と抵抗の電池側に端子を当てて、メーターに表示された値を読もう
LED と抵抗両方にかかる電圧はいくつかな?

分圧

2つ以上の抵抗器(LED も抵抗器の一種)を直列に接続した場合、それぞれにかかる電圧の和が全体にかかる電圧になるよ。 LED にかかる電圧と抵抗にかかる電圧の和が、LED と抵抗両方にかかる電圧と同じくらいになったかな?

オームの法則

電圧・電流・抵抗値(単に抵抗ともいう)には「オームの法則」という関係があるよ 抵抗にかかる電圧を測ったよね
この値から抵抗にながれる電流を計算しよう 実は LED にはオームの法則が使えないんだ。先のステージで詳しく説明するよ。

いろんな抵抗値での電流を計算しよう

回路の抵抗をいろんな抵抗値のものに入れ替えて、同じように電圧を測って流れる電流を計算しよう

10kΩ

電流 = 1.34 / 10k = 0.134 mA

560Ω

電流 = 1.22 / 560 = 0.0022 = 2.2 mA

270Ω

電流 = 1.17 / 270 = 0.0043 = 4.3 mA

100Ω

電流 = 1.04 / 100 = 0.0104 = 10.4 mA

電流と LED の明るさの関係

この回路では、LED と抵抗が直列に接続しているため、抵抗に流れる電流と LED に流れる電流の量は同じになるよ LED は流れる電流が大きいほど明るく光るよ

抵抗値が小さい抵抗を使ったほうが LED が明るく光ったのは、そのほうが LED に流れる電流が大きいからだね

ただし、LED に流して大丈夫な電流には最大値("絶対最大定格"という)があって、それより大きい電流を流すと LED が熱くなって壊れてしまうから気をつけてね

流して大丈夫な電流の最大値は LED の種類によって異なるけど、だいたい 20mA 以上は流さないようにしてね。
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