この記事では、220 V または 120 V の家庭用電化製品の消費電流をチェックするために使用できる簡単な AC 電流計回路を構築する方法を学びます。

毎月の光熱費が高額になる主な理由は、冷蔵庫、洗濯機と乾燥機、食器洗浄機などの大型電気機器の使用です。これまで最先端でエネルギー効率が高かったこれらの電化製品は、古くなるにつれてますます多くのエネルギーを消費し始めます。

電気代を節約する方法の 1 つは、大型家電の使用頻度を減らすことです。ただし、冷蔵庫や冷凍庫などの電化製品を断続的に使用することは、単純に受け入れられない場合があります。

“どのシステムコンポーネントがハードウェアを検証するか ”

高い電気料金の原因となっている電化製品を特定するには、当然、信頼できるマルチメーターを使用します。しかし、メーターの AC 電流範囲が数ミリアンペアに制限されていることに気付きました。

AC アンプ測定を実装するには高ワット数の抵抗器が必要なため、小型のマルチメーターは大量の電流を検出するようには設計されていません。

警告: 以下で説明する回路は、AC 主電源から絶縁されていないため、カバーを外してスイッチをオンにした状態で触れると非常に危険です。この機器を使用またはテストする際には、適切な注意を払うことを強くお勧めします。

回路説明

上の図は、基本的な電流計回路を示しています。抵抗 (R) は、この回路内の負荷と直列に接続されています。直列抵抗は常に負荷と直列に接続し、供給されるすべての電流を受け入れる必要があります。

オームの法則によると、抵抗に電流が流れると電圧降下が発生します。抵抗の両端で発生するこの電圧降下は、抵抗を流れる電流に正確に比例します。ここで、AC を含むすべての電圧計は、DC でのみ読み取り値を表示することを思い出してください。

これは、入力 AC 信号を DC メーターに供給する前に、電流計が読み取ることができるように DC に整流する必要があることを意味します。流れる電流を正確に表現するには、直列抵抗で電圧を十分に下げる必要があります。

また、直列抵抗の電力定格はできるだけ小さくする必要があります。さらに、ほとんどの電圧が実際の負荷にダンプされるように、抵抗値は十分に小さくする必要があります。

抵抗値の計算

例として、回路の直列抵抗 'R' が 1 オームで、電流 'I' が 1 アンペアで負荷を流れるとします。抵抗両端の電圧降下 (E) は、オームの法則に従って次のようになります。

E = I x R = 1 (アンペア) x 1 (オーム) = 1 (ボルト)
オームのべき乗則 (P = I x E) を使用すると、次のようになります。
P=1×1=1ワット
上記の計算から、220 V、1 アンペアの負荷がアプライアンスに使用されている場合、1 オームの直列抵抗はその両端で約 1 ボルト降下すると想定できます。

ここで、負荷が 500 ワットの冷蔵庫で、電源電圧が 220 V であるとします。

この場合、抵抗を通過する電流は 500 / 200 = 2.27 アンペアになります。

繰り返しますが、オームの法則を解くと、抵抗値を計算して、最適な 1 V 降下を得ることができます。

E = 私×R
1 = 2.27 × R
R = 1 / 2.27 = 0.44 オーム、
ワット数または抵抗器の電力は、P = 1 x 2.27 = 2.27 ワットまたは単純に 3 ワットになります。

ただし、1 つ問題があります。この回路ではブリッジ整流器を使用して抵抗器の両端の AC 電圧を DC 電位に変換するため、AC サイクルごとに常に 2 つのダイオードが直列に接続されています。ここで、各ダイオードは 0.6 V 降下するため、合計 0.6 + 0.6 = 1.2 V がこれらのダイオードで降下します。

したがって、メーター全体で有効な 1 V を得るには、抵抗器が 1 + 1.2 = 2.2 V の電位降下を発生できる必要があります。

前の計算に戻ると、500 ワットのアプライアンスの直列抵抗値は次のようになります。