分圧回路の計算
分圧回路の計算ツールです。入力電圧と抵抗R1・R2を入れると出力電圧が分かり、負荷抵抗の追加や、目標電圧に必要なR2の算出もできます。
計算例:計算する内容: 出力電圧 · 入力電圧 12 V · R1(上側・入力側) 10,000 Ω · R2(下側・GND側) 4,700 Ω · 負荷抵抗 0 Ω → 結果:出力電圧:3.837 V。出典:Wikipedia – Spannungsteiler (Formel, belasteter Teiler)。更新日:
計算方法
12 VにR1 = 10 kΩ、R2 = 4.7 kΩの分圧回路をつなぐと、出力は3.84 Vです。出力から電流を取らない限り、出力電圧は入力電圧のR2 / (R1 + R2)倍になります。
計算のしくみ
2本の抵抗は直列で同じ電流が流れるため、電圧は抵抗値の比で分かれます。式はVout = Vin × R2 / (R1 + R2)です。出力に負荷をつなぐとR2と並列になり、下側の抵抗が小さくなるので、このツールではR2とRloadの並列抵抗を使います。もう一つのモードでは式をR2について解き、E12系列(IEC 60063)で最も近い値と、その値を使ったときの電圧も表示します。
実用のヒント
- 分圧回路に流す電流は、負荷電流の10倍以上にすると電圧のずれが小さくなります。
- 高い電圧や小さい抵抗値では、抵抗の定格電力を確認してください。
- マイコンの入力用(例:12 Vから3.3 V)には、許容差1 %の抵抗がおすすめです。
よくある質問
分圧回路はどう計算しますか?
Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)で求めます。R1を入力電圧側、R2をGND側につなぎ、その間から出力を取り出します。
負荷がある分圧回路はどう計算しますか?
負荷はR2と並列になるので、R2の代わりにR2 × Rload / (R2 + Rload)を使います。負荷抵抗を入れるとツールが自動で計算します。
目標電圧に必要なR2はどう求めますか?
式を変形してR2 = R1 × Vout / (Vin − Vout)です。「目標電圧のためのR2」モードを選ぶと、近いE12系列の値も表示されます。
分圧回路で機器に電源を供給できますか?
ごく小さな負荷だけです。電流が変わると電圧も変わります。機器の電源にはレギュレータやコンバータを使ってください。
出典・根拠
- Wikipedia – Spannungsteiler (Formel, belasteter Teiler)
- Wikipedia – Voltage divider (Uout = Uin · R2/(R1+R2), Last parallel zu R2)
- Wikipedia – E series of preferred numbers (IEC 60063, E12)
更新日: · 編集方針
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