電圧の分圧について

質問

直流12Vを可変抵抗(100KΩ）で6Vにして取り出しました。これを直流モーターにつなぎますが回転しません。確実に6Vの電圧はテスターで確認しました。
次に、乾電池の6Vをつなぐと回転します。
何度も試みましたが分圧した電源では回転しません。
何か、思いもよらない勘違いしているところがありますか。教えて頂けませんか。

（　※電子工作マガジンという書籍の「春号」で掲載されている鉄道模型ｎゲージの記事の中で戸　　
　　　惑っています。）

回答No.2

unagi8 · ベストアンサー

＞直流12Vを可変抵抗(100KΩ）で6Vにして取り出しました。
抵抗器で分圧したものは、その状態のままなら６Vで安定します。
がそこに配線をつないで電流を外に取り出すと分圧の具合も変わってきます。
モーターを繋ぐということは低い抵抗器を並列に繋いだのと同様になり、
そちら側の合成抵抗値が極端に低くなり、６Vだったのがもっと低くなり
結果モーターを回せません。
繋いで回ってない状態でテスターで電圧を測ってみましょう。

取り出す電流がごく少なければ６Vから大きくは変わりません。
（理屈ではごく少電流でも取り出せば変わります。
が、許容範囲内であれば実用になる、という事です）

あと、可変抵抗器の位置調整により、モーターを繋いだまま６V近くを出すことも可能でしょうけど、
モーターを回す程の大きな電流を流せる可変抵抗器はそこそこ大型なものが必要です。
小型な可変抵抗器の場合、大電流に耐えられず抵抗体が燃えて焼けきれるでしょう。

お礼

早速のご回答ありがとうございました。
電圧が出ていれば、問題ないと思い込んでいました。勉強不足でお恥ずかしいかぎりです。
可変抵抗のダイヤルを回して、電圧を調整しnゲージ車両の速度を調整しようとおもいましたが、考えなおします。PWM制御という方法もあるようですが、とにかく勉強しなおします。
今後ともよろしくお願いいたします。

回答No.5

bunjii

>直流12Vを可変抵抗(100KΩ）で6Vにして取り出しました。
出力端子間が開放状態で6Vですか？

>これを直流モーターにつなぎますが回転しません。
モーターの推奨電圧が6Vですよね、その時の定格電流は何アンペアですか？

>次に、乾電池の6Vをつなぐと回転します。
乾電池の場合は4本を直列にすれば約6Vとなりモーターの定格電流が何アンペアでも流せますので回転するのは当然です。

>何度も試みましたが分圧した電源では回転しません。
モーターを回すだけの電流を流せない状態のはずです。
12Vを100KΩで分圧したとき50KΩ+50KΩで開放電圧が6V+6Vになり、50KΩを通過できる電流を計算してみると良いでしょう。
I=V/R=6/50000=0.00012A=0.12mA
しかし、出力回路の50KΩとモーターのコイルを並列に繋ぎますので分圧のバランスが崩れてモーターには殆ど電流が流れないと思います。
I=V/R=12/50000=0.00024A=0.24mA（0.24mA以上は流れない）
出力回路へモーターを接続した状態で可変抵抗をスライドさせてモーターへの供給電圧が6Vになるようにしたときの電流はどの程度になるかを計算してみると良いでしょう。
実験する場合は失敗すると可変抵抗が焼損しますので注意してください。
モーターについても許容電圧が12V以上であることを確認してから実験してください。

お礼

早速のご回答ありがとう御座いました。
大勢の皆さんからも言われました。モーターはまわりませんということです。
全く、分圧ということの理解が出来ていないで、よくこんなことをしたと思います。
勉強し直します。ありがとう御座いました。今後ともよろしくお願いいたします。

回答No.4

noname#228894

結局のところ、どのような接続にして、6Vというのがどこを測った電圧なのか？という点が明らかにならないと、良いも悪いも判断できないのですが・・・

可変抵抗とモーターを直列につないで、モーターの端子で測ったのだと仮定すれば、その等価回路は添付のようになります。これだとモーターに6Vかかっていれば、可変抵抗にも6Vかかっているはずですから、100KΩなんて高抵抗のものでは調整が至難の技になりそうです。100Ωなら納得しますが。

と言うのも、Nゲージだと動力車1両で0.5Aが安全な目安なので、12Vで0.5A流れるとすれば、モーターの抵抗値はオームの法則 I=E/Rより、12/0.5=24Ωとなります。つまり可変抵抗を24Ωに調整すればちょうど半々に分圧されて6V。しかし100KΩ品で24Ωを狙うのは、相当な微調整になるはず。もっと消費電流が小さいモーターならば抵抗値が大きくなるけど、それにしたって100KΩでは過大もいいところです。

ということで現状だと、それは何かを間違えてるんでしょうね以上のことは言えません。接続状況の写真でも添付してもらえれば、もっとまともな話もできるんですが。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。
大勢の皆さんから、教えていただきましたい。わたしの考えが全く間違っていました。というより全く理解していなかったと言うことです。
勉強し直します。ありがとう御座いました。今後ともよろしくお願いいたします。

回答No.3

Gletscher

桁違いのことをやっています。
モーターの定格電流はいくつですか？
1/1000000Aくらいなら、そのやり方でなんてかなるかも知れませんが、普通に買えるプラモデル用などなら1Aくらいは流れますね。
すると直流抵抗は6Ωになります。
可変抵抗器をどのように繋ごうが、6Ωに対して100000Ωでは分圧したらほぼ0になりますね。
可変抵抗器を10Ωくらいのものを使わないと6Vを取り出すことはできません。
または、モーターを米粒くらいの小さな、消費電流が0.001Aくらいのものにしてください。
つまり、あなたの勘違いは1桁や2桁ではなく、6桁くらい違っています。

お礼

早速のご回答ありがとうございました。
勉強不足の最たるものです、勉強します。ありがとうございました。
今後ともよろしくお願いします

回答No.1

shintaro-2

>何か、思いもよらない勘違いしているところがありますか。教えて頂けませんか。

可変抵抗からどのように取り出しかか次第です。

センタータップにモーターとテスターを接続し
ボリュームを徐々に回してください。
そうすれば、maxに比較的近いところで６Vになるはずです。

モーターを回すには電力が必要です。
つまり、電圧と電流が必要です。

抵抗の分圧では、電流を取れないでしょう。
モーターを接続していない段階では、12Vを100ｋΩでは0.12ｍAしか流せません。
その段階の６Vでモーターを接続しても、せいぜい倍の0.24ｍAしか流れません。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。
モーターを回すには、電圧と電流が必要とは十分理解していたと思いますが、分圧するということの理解
が全くできていませんでした。ありがとう御座いました。勉強し直します。
今後ともよろしくお願いいたします。