分圧回路計算機

R1とR2から出力電圧を計算、または目標電圧から最適な抵抗ペアを逆算。回路図付きでE24系列の抵抗値を提案

Mode:
VinR1VoutR2
V
Ω
Ω

Results

Enter values above to see results
Output Voltage
Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)
Find R1
R1 = R2 × (Vin − Vout) / Vout
Current
I = Vin / (R1 + R2)

このツールについて

分圧回路——2つの抵抗を直列につないで、入力電圧の一部を取り出す基本回路です。5V→3.3Vのレベル変換、電池電圧のADC読み取り、バイアス回路——電子工作で必ず使う回路パターンです。 この計算機は2つのモードに対応。「順方向モード」では、入力電圧・R1・R2を入力して出力電圧・電流・消費電力を計算。「逆方向モード」では、入力電圧と目標出力電圧を入力して、E24系列から最適な抵抗ペアを提案します。 ArduinoやRaspberry Piで5Vセンサーを3.3V系マイコンにつなぐとき、電池電圧をADCで監視するとき——この計算機で最適な抵抗値がすぐにわかります。

使い方

1. 計算モードを選択(順方向または逆方向) 2. 順方向:Vin、R1、R2を入力 → Vout、電流、消費電力を計算 3. 逆方向:VinとVoutを入力 → E24系列から最適な抵抗ペアを提案 4. 提案された抵抗ペアをクリックして計算に反映 5. 回路図で接続を確認 6. 「リンクをコピー」で計算結果を保存

計算式

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2) 電流 I = Vin / (R1 + R2) 消費電力 P(R1) = I² × R1 消費電力 P(R2) = I² × R2 分圧比 = R2 / (R1 + R2) = Vout / Vin

よくある質問

分圧回路とは?
分圧回路は2つの抵抗を直列に接続し、その中間点から電圧を取り出す回路です。出力電圧はVout = Vin × R2/(R1+R2)で計算されます。R1が上側(Vin側)、R2が下側(GND側)で、R2の両端電圧が出力になります。
5Vを3.3Vに分圧するには?
R1=5.1kΩ、R2=10kΩを使うと、Vout = 5V × 10k/(5.1k+10k) = 3.31Vになります。より正確にしたいなら、R1=1.7kΩ、R2=3.3kΩで3.30V。電流は約0.3mAと小さいので、信号レベルの変換に最適です。
分圧回路でレベル変換するときの注意点は?
分圧回路は電流供給能力が低いため、信号レベルの変換専用です。負荷を接続するとR2と並列になり、出力電圧が下がります。ADC入力(ハイインピーダンス)には最適ですが、負荷に電流を流したいなら電圧レギュレータを使ってください。
抵抗値はいくらが適切?
一般的に1kΩ〜100kΩの範囲を使います。低すぎる(100Ω以下)と電流が多く消費電力が増えます。高すぎる(1MΩ以上)とノイズの影響を受けやすくなります。マイコンのADC入力には10kΩ程度が定番です。
ArduinoのADCで電池電圧を測定するには?
Arduino Unoは5V基準、ESP32は3.3V基準です。例えば9V電池を5VのADCで測定するには、R1=10kΩ、R2=15kΩで分圧すると、9V → 5.4V(最大値)になります。実際の電池電圧 = ADC読み値 × (R1+R2)/R2 で逆算できます。
分圧比とは?
分圧比はR2/(R1+R2)で、Vout/Vinに等しくなります。比が0.5なら出力は入力の半分(R1=R2)、0.33なら1/3(R1がR2の2倍)。分圧回路では比は常に0〜1の間——電圧を上げることはできません。
E24系列とは?
E24系列は、1オクターブ(10倍)を24分割した抵抗値の標準規格です。1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1——これに10^n(1kΩ, 10kΩなど)を掛けた値が市販されています。
消費電力が問題になるのはどんなとき?
バッテリー駆動機器では分圧回路も電力を消費します。例えば5V、R1+R2=10kΩなら0.5mA×5V=2.5mW。1MΩを使えば5μW。電池寿命を優先するなら高抵抗を選び、ノイズが問題なら低抵抗を選ぶトレードオフがあります。

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