電池の電圧をさげる方法

2023年2月17日 02:02

手持ちの電池の電圧下げたい時、あると思います

子ども用のちょっとしたプロペラカーをつくるのに、工作用モーターを取り付けて電池をつなげたところ・・・プロペラはぴくりとも動かなかった。

マブチモーターのRE-140RAという型式で、使用電圧範囲は1.5~3.0V。
適正電圧は1.5V。ちょうど余っていた単３電池２本合わせて約2.4Vだったので、これで回るかと思ったのだけれど。

たまたま手元にあった残量8.8Vの9V電池を使ったら、回った。
・・・導線から火花を散らして。。。

どこまで電圧を下げたら回らなくなるのかを確認したいと思ったが、単3電池を何本も持っているわけじゃなかったので、他の方法で試す必要があった。

そこで、抵抗器を使って、9V電池の電圧を刻むことにした。たとえば、3等分にしたい場合の回路はこんな感じだ。

同じ抵抗器を3つ直列につないで、その内の1つの抵抗器の電圧を取り出せば、元の直流電圧の3分の1の大きさが得られる。同じように、4等分にしたければ抵抗器を4つ、5等分にしたければ抵抗器を5つ直列につなぎ、同じように電圧を取り出せばいい。

実際にブレッドボードで組んだ様子はたとえばこんなような感じになる。

写真の例では、10kΩの抵抗器を4つ直列につないで、その内3つ分の抵抗器の端子電圧を取り出している。だから、8.8V×3/4≒6.6V。写真に映るマルチメータの測定結果とほぼ一致している。

ところで、10kΩという抵抗を選んだのにはそれなりにわけがある。それは、流れる電流を1mA未満に抑えたかったからだ。

上の写真の例では10kΩが4つで40kΩ、電池の電圧は8.8Vなので、流れる電流は8.8V÷40kΩ＝0.22mAだ。

1mA未満に抑えたい1つの理由は安全。1mAでもちょっとピリピリしたような記憶があるので、それすら避けようという魂胆だ。

もう1つは、ムダに電池を消耗したくないため。大きな電流が流れれば、その分電池は消耗されていく。電流はなるべく流したくない。でも、電圧は分担したい。そんな場合には、極力大きな抵抗を使っておけばいい。

そういうわけで、試しにこの6.6Vをモーターにつないでみた

すると

・・・・・・

回らない。。。

8.8Vでは火花を散らしてビュンビュン回るのに、6.6Vに下がった途端、プロペラはうんともすんとも言わなくなった。仮にも、適正電圧は1.5Vのはずなのに・・・この肝心の問題は、また別途扱うことにしたい。