分圧計算機
分圧計算機を素早く計算できます。Vout = Vin × R2/(R1+R2)
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- 3. 結果がすぐ表示
プリセット
- 📌 12V→5V
- 📌 9V→3.3V
- 📌 24V→12V
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このツールについて
分圧計算機は、入力電圧を所望の出力電圧に変換する回路設計を支援します。例えば、Arduinoなどのマイクロコントローラーに5V電源から3.3Vのセンサー信号を入力したい場合、R1を10kΩ、R2を20kΩと設定すれば、このツールは瞬時に出力電圧3.33Vを計算します。これにより、電子部品の焼損を防ぎ、正確な信号処理を実現。LEDの輝度調整や、異なる電圧レベルを持つデバイス間のインターフェース設計など、多岐にわたる場面で回路設計の手間を大幅に削減し、開発効率を高める実用的なツールです。
計算の仕組み
この分圧計算機は、直列に接続された2つの抵抗器（R1とR2）が入力電圧（Vin）を分割する原理に基づいています。まず、出力電圧（Vout）は以下の基本的な分圧の法則を用いて計算されます：Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)。次に、回路全体の合成抵抗（Resistance）はR1とR2の和、すなわちR1 + R2で求められます。この合成抵抗と入力電圧から、オームの法則（I = V/R）を適用して回路全体を流れる電流（Current）I = Vin / (R1 + R2)が算出されます。最後に、回路全体で消費される電力（Power）は、入力電圧と総電流の積 P = Vin × I によって導き出されます。これらの計算により、分圧回路の主要な電気的特性を包括的に分析し、設計に役立つ情報を提供します。
使用例
センサー信号の電圧レベル調整
5V出力のセンサーを3.3V入力のマイコンに接続したい。
- v_in: 5
- r1: 2,000
- r2: 3,900
5Vのセンサー信号が約3.3Vに減衰され、3.3V系のマイコンに安全に入力できることを示します。これにより、過電圧によるマイコンの損傷を防ぎ、互換性の問題を解決できます。適切な抵抗値を選ぶことで、精密な電圧調整が可能です。
LED駆動用電圧の最適化
12V電源で動作する回路で、特定のLEDに3Vを供給したい。
- v_in: 12
- r1: 3,000
- r2: 1,000
12V電源から直接LEDを駆動すると過電圧で破損する危険がありますが、この分圧回路によりLEDに適した3Vが供給されます。適切なR1とR2の選択で、LEDの寿命を延ばし、安定した明るさを実現できます。
可変抵抗器による輝度/速度制御
可変抵抗器（R2）を組み込み、0Vから10Vまで調整可能な電圧源を作りたい。
- v_in: 10
- r1: 1,000
- r2: 5,000
この結果は、R2が5kΩに設定された場合の出力電圧を示します。R2の値を0Ωから10kΩ（または任意の最大値）まで変化させることで、出力電圧を0VからVin（ここでは10V）まで連続的に調整可能です。モーターの速度制御やLEDの輝度調整など、柔軟な制御が必要なアプリケーションに応用できます。
計算方法の解説
分圧計算機
Vout = Vin × R2/(R1+R2)