分圧回路：直列抵抗器解析とポテンショメータのマスター
シンプルな直列回路が抵抗器間で電圧をどう分割するか、分圧公式で予測する方法を学びます。
直列回路の解析
以下の例を考えます：
抵抗器 R₁ = 4kΩ、R₂ = 8kΩ のとき、全抵抗は単純な和：
全回路抵抗の決定
オームの法則（I = E/R）でループ全体電流：
オームの法則で電流計算
電源電圧10Vでループ電流2mA。各抵抗器電圧降下は V = IR：
R₂の降下がR₂の2倍、抵抗比を反映。
電圧降下比の解法
電源電圧変更しても比例降下は不変：
電池電圧が45Vから180Vに跳ね上がっても、各抵抗器が受け取る総電圧分率は一定。
分圧公式
鍵となる洞察は：
この簡潔な関係で、電流を明示計算せず任意抵抗器の降下を即予測可能。
分圧公式使用例
分圧コンポーネント
分圧器はメータリング回路で不可欠。電源電圧の精密な分率取得に使用。
ポテンショメータとしての可変分圧器
ポテンショメータはスライド接点（ワイパー）付き3端子抵抗器。ワイパー移動で外部端子間実効抵抗が変化し、可変電圧タップを実現。
ロータリー vs リニア ポテンショメータ
リニア ポテンショメータ
リニアタイプはレバーや微調整ターンスクリュで駆動、「トリマーポット」として精密トリミング用にラベルされること多し。
ロータリー ポテンショメータ
回路内ポテンショメータ調整
外部端子間に固定電圧印加時、ワイパーはその電圧の比例分率をタップ。分率はワイパー位置のみに依存、電源大きさには非依存。
ポテンショメータ実用例
ポテンショメータは高電源から低電圧導出に不可欠。例：12V電池とポテンショメータでマイコン用5V生成。
一般的ポテンショメータタイプ
ホビー・教育用典型小型ユニット：
特殊バリエーション：
復習
- 直列回路は抵抗比で電源電圧を比例分割：Eₙ = E_total × (Rₙ / R_total)
- ポテンショメータは3端子可変抵抗要素、調整可能分圧器として広く使用
関連ワークシート
- 分圧回路ワークシート
産業技術