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中2理科

電流計・電圧計とは ~電流計・電圧計の使い方・つなぎ方~

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この記事は、 「電流計と電圧計の使い方・つなぎ方がわからない」という人に向けて解説 します。
電流計と電圧計の使い方や目盛りの読み方、注意点などを説明できますか?
これらは定期テストや入試にもよく出題されるテーマなので、問題を解きながら、わかりやすく解説していきます。

1. ポイント

まずは、簡単にポイントだけを紹介していきます。

テスト記事 中2 理科2 電流計

上の図は 電流計 です。
電流計は回路に対して 直列につなぐ ことがポイントです。
また、-端子は 5A→500mA→50mA の順番でつないでいきます。
図の電流計の目盛りは、200mAを表しています。

テスト記事 中2 理科2 電圧計

上の図は 電圧計 です。
電圧計は回路に対して 並列につなぐ ことがポイントです。
また、-端子は 300V→15V→3V の順番でつないでいきます。
図の電圧計の目盛りは、1.5Vを表しています。

さて、みなさんは、なぜこのようにしてはかるのか、きちんと説明でき完全に理解できますか?
それぞれの使い方、つなぎ方、注意点を理解して、問題にチャレンジしてみましょう。

2. 電流計の読み方、使い方、注意点

電流計は、回路に流れる電流の大きさをはかるための装置です。
下の図を見てください。

テスト記事 中2 理科2 電流計

図の電流計は、電源の-側が500mAの端子につながっています。
これは、電流計が最大500mAまではかれることを表しています。
右端の目盛りが500mA を示しているわけです。
よって、この電流計の目盛りは、500mAの2/5にあたる200mAを示していることになります。

電流計は、 回路に対して直列につないで使います。
電源の+側は、電流計の右端にある+端子につなぎます。
一方、電源の-側は、電流計の-端子と 5A→500mA→50mA の順番でつないでいきます。
あまり針がふれない場合は、500mAの端子につなぎかえます。

なぜ、このようなつなぎ方をするのでしょうか?
100mAの電流に対して、最初に50mAの端子につないだ場合を考えてみてください。
50mAにつないでいるとき、50mAより大きな電流を測ることはできません。
針が振り切れてしまい、電流計が壊れてしまう可能性があるわけですね。
そのため、 針が振り切れないように、大きな電流をはかることができる端子から順につなぐ のです。

ココが大事!

電流計は、直列に、5A端子からつなぐ

映像授業による解説

動画はこちら

3. 電圧計の読み方、使い方、注意点

電圧計は、回路の電圧の大きさをはかるための装置です。
下の図を見てください。

テスト記事 中2 理科2 電圧計

図の電圧計は、電源の-側が3Vの端子につながっています。
これは、電圧計が最大3Vまではかれることを表しています。
右端の目盛りが3V を示しているわけです。
よって、この電圧計の目盛りは1.5Vを示しているのです。

電圧計は、 回路に対して並列につないで使います。
電源の+側は、電圧計の右端にある+端子につなぎます。
一方、電源の-側は、電圧計の-端子と 300V→15V→3V の順番でつないでいきます。
電圧の大きさが、300Vの端子につないでもあまり針がふれないほど小さい場合は、15Vの端子につなぎかえるのです。
電流計の場合と同じように、針が振り切れないように、大きな電圧をはかることができる端子から順につなぎます。

ココが大事!

電圧計は、並列に、300V端子からつなぐ

映像授業による解説

動画はこちら

4. 【問題と解説】 電流計・電圧計の使い方

みなさんは、電流計と電圧計の使い方・つなげ方について理解することができましたか?
最後に簡単な問題を解いて、知識を確認しましょう。

問題

次の図は、電流計および電圧計の目盛りである。以下の問いに答えよ。

A
テスト記事 中2 理科2 電流計の目盛り

B
テスト記事 中2 理科2 電圧計の目盛り

(1)A,Bの装置は、それぞれ回路に対してどのようにつなぐ?
(2)Aの装置は500mA端子、Bの装置は15V端子が、それぞれ電源の-側とつながっている。A,Bが示している値は?

解説

(1)
Aの装置の目盛りを見ると、記号「A」が書かれていますね。
これはA(アンペア)が単位である電流をはかる 電流計 です。
電流計は、回路に対して 直列 につなぐことがポイントです。

Bの装置の目盛りを見ると、記号「V」が書かれていますね。
これはV(ボルト)が単位である電圧をはかる 電圧計 です。
電圧計は、回路に対して 並列 につなぐことがポイントです。

(答え) A:直列
     B:並列

(2)
Aの装置は、500mAの端子につながれています。
つまり、右端の目盛りが500mAを示すということです。
1目盛りは、10mAを表しています。
よって、図で示された目盛りは 360mA を示します。

Bの装置は、15Vの端子につながれています。
つまり、右端の目盛りが15Vを示すということです。
1目盛りは、0.5Vを表しています。
よって、図で示された目盛りは 3.5V を示します。

(答え)A:360mA
    B:3.5V

5. Try ITの映像授業と解説記事

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