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お世話になります。
こちら電気に関してはオームの法則がわかるくらいの素人です。

質問は表題のとおりなのですが、電池に3オームの抵抗を経由してテスターで電圧を測定したのですが、電圧は抵抗を経由する前と同じ1.5Vでした。
色々調べた所、電圧を下げるには「三端子レギュレータ」なるものが必要と解りました。
しかし、抵抗を経由しても電圧が下がらない事が解せません。
この件について、ご教授をお願い致します。

出来れば簡潔にして頂くと助かります・・・m(__)m

※5VのUSB電圧を3Vに下げて、直列で繋いだ電池の代わりにしようと思ってました。

教えて!goo グレード

A 回答 (9件)

抵抗に電流が流れなければ電圧は下がりません。



デジタルテスタの場合、10MΩぐらいの抵抗が有るので、1.5Vで流れる電流は0.15uAぐらいです。3Ωの抵抗に0.15uAの電流が流れると0.45uVなのでテスタに加わる電圧は1.4999996Vです。

アナログテスタの場合の抵抗は100kΩぐらい(テスターの機種、測定レンジで異なる)なので1.5Vで流れる電流は15uAぐらいです。
テスタに加わる電圧は1.499985Vです。
どちらの場合でも小数点以下三桁で四捨五入すれば1.50Vになります。

3Ωの後に豆電球でもつなげれば目に見えて電圧が下がるでしょう。

抵抗に流れる電流が変化すれば低下する電圧が変わるので一定の出力電圧が必要な場合に抵抗で電圧を下げるのは普通はやりません。

3端子レギュレータには色々な種類があるので用途にあったものを探しましょう。
このあたりから購入できます。
http://akizukidenshi.com/catalog/goods/search.as …

使い方はこちらを参考に
http://infoseek_rip.g.ribbon.to/spectrum123.at.i …
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/34/34391/343 …
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
細かい数値や電圧の下げ方、抵抗で電圧を下げることのデメリット等、非常に勉強になりました。
また、3端子レギュレータの購入先や使用方法などご丁寧にありがとうございます。
参考にさせて頂きます。

お礼日時:2013/12/18 10:51

抵抗で電圧を下げるのは接続する負荷に依存するためお勧めできません。



簡単な方法をご紹介します。Vfが0.65Vのシリコンダイオード3本を直列につなぎましょう。


または、
http://eleshop.jp/shop/g/gC39361/
このようなツェナーダイオードに、適切な抵抗を繋ぐと3.3Vの定電圧回路が作れます。
このIN4728Aの場合、ツェナー電圧3.3V、流せる電流の最大値は276mAですので、これを超えない電流値となるよう抵抗を選定します。
電源が5Vですので、
(5-3.3)/0.276=約6.12Ωですが、これほどの電流が必要ない場合、抵抗を大きくします。
100mAで良い場合、
(5-3.3)/0.1=17Ωです。

これに近い値の抵抗を選べばよいですが、先ほどの6.12オームを下回ってはいけません。

なお、この回路は、負荷をつながなくても電流は流れ続けますので、パソコンのUSB電源のように電池残量を気にしない用途に使ってください。
「電池に抵抗つけても電圧が下がらない」の回答画像9
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
わざわざ回路まで作成頂き恐縮です。
今は勉強不足の為、この回路通り作成はできませんが、いづれチャレンジをしてみたいと思います。

お礼日時:2013/12/18 11:01

こんな商品を購入するのがお勧め


http://www.wakamatsu-net.com/cgibin/biz/pageshou …

乾電池2本直列の場合、初期は3.2-3.4V、末期は2Vぐらいまで変動します。
機器の設計次第ですが、2.5V出力で問題ないでしょう。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
まさに私が欲しい物ですw
参考にさせて頂きます。

お礼日時:2013/12/18 10:57

電池に「負荷」をつないだときに、そのにかかる電圧を下げたいのでしょうネ。



ならば、電池 - 3 オーム - 「負荷」とつないでおき、「負荷」にかかる電圧をテスターで測定すべき…。

  
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
テスターを使用する際に、参考にさせて頂きます。

お礼日時:2013/12/18 10:54

理想的なテスターの条件は、電流を流さずに電圧を測れることです。


実際のテスターは、これにできるだけ近くなるように、入力抵抗が非常に高く作ってあります。
つまり実用上の使用ではテスターには電流は流れないとみなして構いません.


電源の+5V -------------3オーム----------A ここは+5Vのまま

電源の- -------------------------------B、ここは0V

つまり上の図のAとBの間の電圧を測ったにすぎません。
テスターをAとBに当てても、テスター自身は回路の一部とはならず、電流は流れません(理想のテスターの入力抵抗は無限大と見なします)
AとBは切断されたままなので、電流は流れず、Aの部分は+5Vのままだったわけです。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
電流は全く考えていませんでした。
勉強が足りないですね。。。

お礼日時:2013/12/18 10:48

>>しかし、抵抗を経由しても電圧が下がらない事が解せません。



電圧は、テスターの内部抵抗と接続した抵抗で分圧されます。一般的にテスターの電圧測定レンジでは、内部抵抗が大きいです。たとえば、30Kオームだったとすれば、テスターは1.499Vを示すでしょう。使った抵抗が30オームだったとしても、1.498Vです。
テスターに電池測定用のレンジがあれば、内部抵抗が低くなるので、3オームでも電圧降下が検出できたと思います。

なお、3端子レギュレータは、指定電圧になるように、内部の制御用トランジスタを使って抵抗値を変化させています。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
数値を見せて頂き良く理解が出来ました。
また、3端子レギュレータの説明まで解りやすく解説頂き、ありがとうございます。

お礼日時:2013/12/18 10:43

>しかし、抵抗を経由しても電圧が下がらない事が解せません。



いくらかは下がってる。ただ直列の各抵抗にかかる電圧は抵抗値の比に比例するからな。電圧計は内部抵抗が十分大きくなければならない(そういう回路にしてある)ので、それに比べて3Ωなんて見分けられないほど小さかったということ。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
ご指摘の通りでした。
とても勉強になりました。

お礼日時:2013/12/18 10:41

> 抵抗を経由しても電圧が下がらない事が解せません。



電圧が下がらないのではなくて、下がった量が少なすぎて測れなかっただけです。

いまどきのテスターで電圧を測ったとすると、そのときテスターは10MΩ以上の抵抗とおなじに見ることができます。

つまり、せいぜい 1.5V の 3/10000000 だけ電圧が下がったのですからテスターではわかりません。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
テスターの内部を知る必要があったのですね。

お礼日時:2013/12/18 10:27

抵抗値が小さいかと。


家庭の電気でも、4つ、5つと機器(抵抗)をつないでも100Vから下がりません。
タコ足配線を繰り返せば下がるようですが。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
ご指摘の通り、抵抗が小さかった様です。

お礼日時:2013/12/18 10:24

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