電子回路の基礎知識

ここにまず出てきたのは電圧・電流・抵抗になりますね。

電圧

電気は’よく水の流れだとたとえされて、色々違いもありますが、わかりやすいです。電圧は高いところから低いところへ探す特性があり、水と似ています。

水の場合は海面からの高さ（海抜）を基準の一つの代わりに、電気がGNDを基準にします。なので電子回路の中によくGNDを接続するが書いています。(普通GNDはマイス)

このGNDを基準しあいと、回路の部分こと電圧の基準が違いになり、思い通りの電流が流れなくなります。

ちなみに、電圧の単位はV(Voltage)です。数字が大きくなればなるほど電圧が高いです。

電流

先電圧のこと水のように高いところから低いところへ流すと言いましたが、同時電流も同じになります。電流は水が出てる蛇口だとイメージし多いときや少ないときもあります。ちなみに電流の単位はAです。(Ampere)

数字が大きくなればなるほど流れてる電流が多いです。

抵抗

抵抗は水を流すとき、そのパイブがどんだけ細いか太いかだとイメージしてください。電流はそのパイプによって流しやすい・にくいの場合があり、その流しにくいさのこと抵抗として表す。単位はOhmです。

多くなればなるほど、電流が流れにくくなります。

抵抗を買うときによく数値の後にアルファベットついてます。それはこの値の何倍ですよと示しています。

k=1000x

M=1000000x

m=1/1000x

オームの法則

みんなさんも勉強したことがあると思いますが、

V=IxR

電位差が電流に比例し、その比例定数は抵抗だという。

水だとイメージすると、

同じ圧力(電圧)の中にパイプの太さ(抵抗)は出てる水の量(電流)が変わります。

圧力低いけど、パイブが太い。

圧力高いが、パイブが細い。

それでも出てる水の量が同じように調整できる。

よく使われてる部品

Arduino ポート

入出力、ロジックなどをコントロールするポートです。3.3.vと5vもあり、GNDも３箇所がありす。配線の都合によって簡単に合わせます。

ブレッドボード

その白いボードは英語でSolderless BreadBoradと言われ名前の通りはんだつけずそのまま使えるのメリットです。そして部品は何回も戻し使える、なぜというと単なる部品の足をボードの穴に差し込むだけなんですから。でもなにかしらの原因で簡単に抜けるしまう問題があります。

Jumper 

様々なメーカーが作ってて、回路を繋ぐために必要な部品です。

長く柔らかいケーブルタイプ　配線的には余裕になりますが、パスタになりやすい。

Breadborad にぴったりつける配線。サンハセトのsks-140など。回路は綺麗につくれますが、長さなとはちゃんと考える必要があります。

抵抗器

電流をコントロールするものです。頻繁に出て、大事な役割を持っています。そして抵抗器によって消費する範囲を示すのは定格電力です。単位はW（Walt)です。値が小さくすればするほど、サイズも小さくになります。そして抵抗値自体の大きさを表すのはOhmになります。

• 電気の流れを防げて回路にあった量にします。
• 大きな電圧を下げて必要な電圧を取り出します。
• 電気のエネルギーを熱に変えます。

そして抵抗器にある色の意味は、その抵抗器の抵抗値です。

LED

英語から言うとLight Emitting Diodeで半導体の一種で、電流を流すと発光で電球より消費電力も熱も低くで最近では、様々なところで使われています。＋と－があり、長い足は＋(アノード)、そして短い－(カソード)。使用するときは極性注意する必要があります。

スイッチ

回路を閉じたり開いたりする働きがあります。様々な形、感触もあり、基本の部品です。押すときだけONするものあり、逆に押すと回路が開いてしまう場合もあります。

可変抵抗器

いわゆる抵抗値が可変できるものですね。これも主に2タイプがあります。

• A Type：最初はゆっくり抵抗値あがるが後半は急に変化する
• B Type：直線的に変化する

回路を作ってみよう

これから簡単な回路をいくつ組んでみます。

回路1

これはLEDを直接に5Vに接続します。電源を入れるとかなり明るくなりますが、しばらくすると発熱し最終的に焼ききれてしまう。

でもどうして？それはLEDを直接接続し、この子自身のよい限界に超えたたらです。

回路2

ではLEDが無限に電流流すことできないっていうのはもうわかりしたね。今度は流す電流をLimitし、330Ohmの抵抗器を入れます。

つまりいまは＋5V>>330Ohm>>LED>>GNDになります。

きっと1時間でも2時間でｍ安定に点灯するでしょう。

でもどうして？ここで最初に書いてたオームの公式をみてみます。

V=IxR

逆に10kOhmの抵抗器入れたらどうです？おそらくまったく光らないでしょう。LEDが光るとき色によっれLEDの両足にかかる電圧（順電圧）は異なります。

赤・橙・黄・黄緑・純緑のLEDは大体1.8～2.2Vで、白・電球色・青・青緑のLEDは大体3.2Vくらいです。 

R=(電圧供給-LEDの順電圧)/LEDの電流　になります。電流はここで0.01Aにします。なので、

R=(5-1.8)/0.01=320

Rは大体320前後くらいで大丈夫です！

回路3

最後はスイッチをON・OFFさせるも一緒に入れます。そうするとONするときはLEDが光ることになりまｓ。

ここで一応簡単な電子回路の知識はあります！

お疲れ様ですー