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測定器の使い方

情報電子実験 Ⅰ －説明. 測定器の使い方. 0. スケジュール. 4/23 13:00 ～　実験 ( 場所：第１実験室 ) 4/30 レポートチェック ( 第１実験室 ) / プレゼン. * ネットワーク工学研究室（第１実験室の近く）. 持参するもの　　１）レポート（印刷物） , ２）発表スライドのデータ（ USB メモリ） , ３）発表スライドの印刷物（配布資料 A4, 1 ページあたり 6 スライド）. 1. 目的. 基本的な測定器である電流計を用いて、電圧 , 電流及び抵抗を測定することにより、測定器の使い方及び使用上の注意を学ぶ。.

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測定器の使い方

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Presentation Transcript

  1. 情報電子実験Ⅰ－説明 測定器の使い方

  2. 0. スケジュール 4/23 13:00～　実験(場所：第１実験室) 4/30 レポートチェック(第１実験室) / プレゼン *ネットワーク工学研究室（第１実験室の近く） 持参するもの　　１）レポート（印刷物）, ２）発表スライドのデータ（USBメモリ）, ３）発表スライドの印刷物（配布資料A4, 1ページあたり6スライド）

  3. 1. 目的 基本的な測定器である電流計を用いて、電圧, 電流及び抵抗を測定することにより、測定器の使い方及び使用上の注意を学ぶ。 例えば、長さをはかる道具もいろいろ…

  4. 2. 電流・電圧及び抵抗の測定 指示電気計器

  5. 可動コイル形計器 　固定した永久磁石に可動コイルを吊り下げる。可動コイルに電流が流れると、電流と磁界との間に働く電磁力（フレミングの左手の法則）によって駆動トルクTdが働く。 Td：可動コイル駆動トルク, Tc：制御ばねの制動トルク B [T]：永久磁石により生じる磁束密度, ｗ[m]：可動コイルの幅 h [m]：可動コイルの高さTd：可動コイル駆動トルク Tc：制御ばねの制動トルク, B [T]：永久磁石により生じる磁束密度 　　ｗ[m]：可動コイルの幅, h [m]：可動コイルの高さ, N ：可動コイルの巻数 k [Nm/rad]：制御ばねの制動トルクと回転角間の比例定数 I [A]：可動コイルに流れる電流, θ[rad]：可動コイルの回転角 (電気電子計測テキスト p. 12, 13) Td=BwhNI 制御ばねの制御トルクをTc=kθとすると、 Td=Tcより θ=BwhN／k・I=K I （Kは感度係数）

  6. 電流計と電圧計の内部抵抗 (電気電子計測テキスト p. 19, 20) a) 電流計の等価回路 b) 電圧計の等価回路 ・測定範囲を拡大 ・測定回路（何処に接続？）

  7. 電流計の測定範囲の拡大 　フルスケールがI0[A],　内部抵抗がr[Ω]である電流計 を用いてＩ　[A]までの電流を測定するためには、下図の ような抵抗RI を電流計と並列に接続すればよい。 このような抵抗RI を分流器という。

  8. [予習1]I0 =100mA, r =0.6Ω , I =0.5A 　　　　　として、RIの値を求めよ。 * m=10-3 分流器：　? [Ω]

  9. 電流計を用いた電圧の測定 フルスケールがI0[A], 内部抵抗がr[Ω]である電流計 を用いてE [V]までの電圧を測定するためには、下図 のような抵抗REを電流計と直列に接続すればよい。 このような抵抗REを倍率器という。

  10. [予習2] I0 =100μA, r =1.8kΩ , E =2V　として、 REの値を求めよ。 倍率器：　? [Ω]

  11. 電圧電流計法による抵抗の測定 どちらの測定回路を使うべきか？ E 測定回路(a) 測定回路(b)

  12. 　実験手順１　機器・部品確認 E 測定回路(a)

  13. 電圧出力ＳＷ 出力電圧調整 電源ＳＷ 直流安定化電源

  14. 内側は５つの横穴が 繋がれている 外側の２列は縦で繋がっている ブレッドボード ブレッドボード・ジャンパワイヤ

  15. 　実験手順２　電流計の測定範囲の拡大 100mA ⇒ 0.5Aの電流計

  16. 　実験手順３　電流計を用いて電圧計を構成 ２Ｖの電圧計

  17. 　実験手順４　測定回路(a)をつくる E 測定回路(a)

  18. 　実験手順５　直流安定化電源を接続 E 測定回路(a)

  19. 実験手順６　OpenOffice Calcを利用して表を作成 =D6/B6 =E6/(1-(E6/ ? ) =A6/100*0.5 =C6/100*2 ※注意 　・同じシートに測定回路(a) と(b)の表を作成 　・電流Iは、最大の目盛100で0.5Aとなるように換算 　・電圧Eは、最大の目盛100で2Vとなりように換算 　・回路(a)の補正値は(7)式、回路(b)の補正値は(8)式を利用

  20. 　実験手順7　測定（値の読み方）⇒表に記録　実験手順7　測定（値の読み方）⇒表に記録 （電圧計） （電流計） 電流計側を 等間隔に設定 最小目盛の1/10 まで値を読む

  21. 　実験手順８　測定回路(a)から(b)へ変更 ※回路を変更する際、直流安定化電源の出力をオフにすること。 測定回路(b) 変更後、測定回路(a)と同様に測定を開始 （測定結果を表に入力）

  22. 　実験手順９　補正値を計算し、グラフの作成　実験手順９　補正値を計算し、グラフの作成 OpenOffice Calc を利用してグラフ（散布図）を作成 ※１つのグラフに４つの 　　曲線を描くこと 電球の電流－抵抗曲線の例

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