―「見えている波形」を正しく理解するために―
オシロスコープは、電圧を「時間軸で可視化」できる非常に強力な測定器です。
一方で、電流については「直接見えにくい」ため、電圧と電流の関係を正しく理解していないと、波形を誤解してしまいます。
本記事では、オシロスコープで観測される電圧波形から、電流の振る舞いをどう読み取るかを工程視点で解説します。
オシロスコープは何を測っているのか
オシロスコープが直接測定している量は、電圧（V）です。
オシロスコープの入力端子は、信号点と基準点（GND）との間の電位差を測定しています。
つまり、画面に表示されている波形は、「その点の電圧が時間とともにどう変化しているか」を示しています。
電流はなぜ直接見えないのか
電流は、回路を流れる電子の移動量であり、電圧のように「点」で定義される量ではありません。
電流は「経路」に対して定義されるため、オシロスコープ単体では直接測定できません。
そのため、電流を知りたい場合は、
・抵抗に生じる電圧降下を見る
・電流プローブを使用する
といった方法が必要になります。
抵抗を使って電流を読み取る基本原理
最も基本的な方法は、抵抗にかかる電圧をオシロスコープで測定することです。
抵抗では、次の関係が成り立ちます。
電圧 V ＝ 電流 I × 抵抗 R
この関係（オームの法則）を用いれば、電圧波形から電流波形を推定できます。
オシロスコープで見る抵抗両端の波形
抵抗の両端にプローブを当てて電圧を測定すると、表示される波形は「電流に比例した波形」になります。
つまり、・電圧波形の形＝ 電流波形の形となります。
このため、抵抗を用いた電流観測は、オシロスコープ測定において非常に基本的かつ重要です。
交流回路における電圧と電流の関係
交流回路では、電圧と電流の「大きさ」だけでなく、**位相（タイミングのずれ）**が重要になります。
オシロスコープでは、この位相関係を視覚的に確認できます。
抵抗回路における電圧と電流
純粋な抵抗回路では、
・電圧と電流は同位相
・波形の山と谷が同じタイミング
になります。
オシロスコープ上でも、電圧波形と電流（換算）波形は重なって見えます。
コイル（インダクタ）を含む回路の場合
コイルを含む回路では、電流は電圧より遅れるという特性があります。
オシロスコープで観測すると、電圧波形が先に変化し、それに追従する形で電流が変化します。
これは、コイルが「電流の変化を妨げる性質」を持つためです。
コンデンサを含む回路の場合
コンデンサを含む回路では、・電流は電圧より先行するという挙動を示します。
オシロスコープ上では、電流のピークが電圧のピークより先に現れます。
この特性は、突入電流やスイッチングノイズの評価で特に重要です。
位相差をオシロスコープで確認する方法
電圧と電流の位相差は、
・2チャンネル同時表示
・時間差（Δt）測定
によって確認できます。
周期 T に対する時間差 Δt から、位相差は次のように求められます。
位相差［°］＝（Δt / T）× 360
電流プローブを使った直接観測
より正確に電流を測定したい場合は、電流プローブを使用します。
電流プローブを使えば、
・電圧波形と電流波形を同時に表示
・スイッチング動作の詳細確認
・突入電流やリップル評価
が可能になります。
オシロスコープ測定でよくある誤解
電圧波形だけを見て電流も同じだと思い込む
プローブのGND位置を意識していない
AC/DCカップリングの違いを理解していない
位相差を「ずれ」として感覚的に判断してしまう
これらは、測定解釈ミスの典型例です。
T&M視点での測定実務ポイント
オシロスコープ測定では、次を意識してください。
・「見ているのは電圧」であることを常に意識する
・電流は必ず換算条件を明確にする
・回路構成（R/L/C）を理解した上で波形を見る
・必要に応じて電流プローブを使う
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