計算はすべてブラウザ内で行われ、次回のためにこの端末に保存されます。
分圧回路とは
分圧回路は、2本の抵抗を直列につないだものです。真ん中の電圧は、入力電圧を決まった割合で分けたものになります。
Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2)
R1はVinから真ん中まで、R2は真ん中からグランドまでです。入力5 V、R1 = 10 kΩ、R2 = 20 kΩなら、Vout = 5 × 20 ÷ 30 = 3.333 Vです。
この計算ツールは両方向で使えます。Voutを求めるは、Vin、R1、R2から出力を計算します（出力に負荷をつなぐこともできます）。抵抗を求めるは、欲しい電圧と手持ちの抵抗1本から、もう1本の抵抗の正確な値、いちばん近い標準値、近い標準値の組み合わせを出します。
機能
- Voutを求める — Vin、R1、R2から計算。電流、各抵抗の消費電力、出力抵抗も表示
- 抵抗を求める — 欲しいVoutに必要なもう1本の抵抗を、正確な値とE12・E24・E96に丸めた値で表示
- 近い標準値の組み合わせ — 買える組み合わせのベスト5と、実際のVout
- 負荷の影響 — つなぐ機器の抵抗を入れると、Voutがどれだけ下がるかがわかる
- ロジックレベル確認 — Voutが3.3 V入力に合うかどうかを表示
- 回路図 — 入力した値で分圧回路を描画
- 単位 — リストからΩ、kΩ、MΩを選ぶか、4k7や10kと入力
5 Vから3.3 Vへ
よくある使い方は、5 Vの信号（Arduino UnoのTXピンや5 Vセンサー）を3.3 V入力（ESP32、ESP8266、Raspberry Pi）に入れることです。3.3 Vのピンは約2.3 V以上でHIGHと読み、約3.6 Vを超えてはいけません。
| R1 | R2 | 5 VからのVout |
|---|---|---|
| 1 kΩ | 2 kΩ | 3.333 V |
| 10 kΩ | 20 kΩ | 3.333 V |
| 1.8 kΩ | 3.3 kΩ | 3.235 V |
| 4.7 kΩ | 10 kΩ | 3.401 V |
| 2.2 kΩ | 3.3 kΩ | 3.000 V |
| 1 kΩ | 1.5 kΩ | 3.000 V |
小さい抵抗（1 kΩ + 2 kΩ）は速い信号をきれいに保てますが、電流が多く流れます（1.667 mA）。大きい抵抗（10 kΩ + 20 kΩ）は0.1667 mAしか流れませんが、反応は遅くなります。9600や115200 bpsのシリアル通信なら、どちらでも使えます。
バッテリーや12 V電源の電圧を読む
アナログ入力は、自分の電源電圧までしか読めません。Arduino Unoは5 V、ESP32は約3.3 Vです。それ以上を測るには、先に分圧し、コードで元に戻します。
| 測るもの | R1 | R2 | 測定範囲の上限でのVout |
|---|---|---|---|
| 9 V電池 | 20 kΩ | 10 kΩ | 3.000 V |
| 12 V電源 | 15 kΩ | 10 kΩ | 4.800 V |
| 24 V電源 | 39 kΩ | 10 kΩ | 4.898 V |
| LiPoセル（4.2 V） | 100 kΩ | 100 kΩ | 2.100 V |
コードでは、実際の電圧 = 測った電圧 × (R1 + R2) ÷ R2 です。20 kΩと10 kΩなら×3になります。上限には余裕を持たせましょう。「12 V」の電源でも12.6 V以上出ることがあります。
負荷の影響
Voutにつないだものは、R2と並列の抵抗として働き、Voutを下げます。5 V、R1 = 10 kΩ、R2 = 20 kΩの場合：
| Voutにつなぐ負荷 | Vout | 低下 |
|---|---|---|
| なし | 3.333 V | — |
| 1 MΩ | 3.311 V | 0.66 % |
| 100 kΩ | 3.125 V | 6.25 % |
| 10 kΩ | 2.000 V | 40 % |
目安：負荷はR2の10〜100倍以上にしましょう。マイコンの入力はとても高い（数MΩ以上）ので問題ありません。
信号はOK、電源はNG
分圧回路は、ロジックレベル、センサーの値、ADC入力などの信号に向いています。電源にはなりません。電流を取るとVoutがすぐ下がり、抵抗も常に電力を無駄にします。3.3 Vのボードやモーターを高い電圧から動かすなら、電圧レギュレーターか降圧コンバーターを使ってください。
よくある質問
分圧回路の公式は？
Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2) です。R2は出力とグランドの間の抵抗です。
R1とR2はどう選びますか？
まず比率です。R2 ÷ (R1 + R2) = Vout ÷ Vin になるようにします。次に大きさです。ほとんどの信号には1 kΩ〜100 kΩが向いています。片方の抵抗を決めて、もう片方は抵抗を求めるで計算させましょう。
5 Vを3.3 Vにする抵抗は？
1 kΩと2 kΩ、または10 kΩと20 kΩで3.333 Vになります。E12の値だけなら、1.8 kΩと3.3 kΩで3.235 Vです。
分圧回路で3.3 Vのボードに給電できますか？
できません。ボードの電流でVoutが下がり、常に変わってしまいます。3.3 Vのレギュレーターを使ってください。
双方向の信号線でも使えますか？
使えません。5 V出力から3.3 V入力へ、一方向に流れる信号を下げるだけです。I2Cのような双方向の線では、分圧回路だけでは足りません。
測ったVoutが計算結果より低いのはなぜ？
出力に何かが負荷をかけているか、抵抗が許容差の分だけずれています（E24なら各±5 %）。その他のオプションで負荷を入れると、影響を確認できます。
関連ツール
- オームの法則計算 — ボルト、アンペア、オーム、ワット
- 抵抗カラーコード計算 — 箱の中のR1とR2を色から見つける
- LED抵抗計算 — LEDに必要な抵抗
- バッテリー寿命計算 — 測っているバッテリーがどれくらいもつか
- 比率計算 — 普通の数字で考える同じ発想
使い方
- Voutを求めるか抵抗を求めるを選びます
- Voutを求める：Vin、R1、R2を入力します（Ω、kΩ、MΩを選ぶか、4k7と入力）
- 抵抗を求める：Vin、欲しいVout、手持ちの抵抗を入力します
- その他のオプションで負荷を追加すると、Voutの低下がわかります
- 5 V → 3.3 Vのような例をタップしてもOKです
