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直列回路 初心者がIOTやレトロPCのジャンクを修理するための勉強レポートその3 電子工作






直列・並列回路。

学生の時に習いましたが、これが苦手でした(^^;)

当時は覚えて、なんとかやっていましたが、

今は何も覚えていません(๑╹ω╹๑ )

 

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直列回路

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並列回路


 こんな繋ぎ方でした^^

 

あ、それから忘れていましたが、

昔は、乾電池のプラスから電気がでていると思っていましたが、

実際の電子はマイナスにあります。

マイナスから電子がプラスに向かって流れていくのです!

 

これがややこしい( ´Д`)y━・~~

 

なぜそんなことになったかというと、

昔はプラスから電気が流れているとしていたのですが、

のちに電子の存在が発見され、

 

あれ?本当はマイナス極から電子が流れているやん(^_^)a

 

ってわかったのですが、

社会的にプラス極から電気が流れるってことが広まっているし...

 

まあ、そのままプラス極から電気が流れることでいいか!

 

となったそうです(^^;)

確かこんな感じでした。

 

 

まあプラスから電気が流れるとしても問題ないそうです。

うーん^^

 

 

 

直列・並列回路の前に、

抵抗について。

 

>抵抗は、電流の流れを制限する働きがあります。

これは知っています^^

 

わざわざ、抵抗という部品で、電流を流れにくくするそうです。

 

例えば

乾電池のプラスとマイナスに電線を繋ぐと(間になにも挟まない)、

ものすごく大量の電流が流れてしまうのです!

 

どのくらいの電流が流れるかというと、

乾電池が、発熱、液漏れ、ガスの発生!!!

してしまうくらいのオーバーワーク!!

 

電線も発熱するかもってことらしいです(^^;)

 

大量の電流が流れるというのは恐ろしいですね!

乾電池ひとつでもここまで危ないとは( ̄^ ̄)

 

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電子回路で重要なのが、

電圧( V ) 、電流 ( I ) 、抵抗 ( Ω ) で、

それらをちゃんと計算してやらないと、

 

発熱したり、部品が壊れたり、回路が動かない

 

ということになるんだそうです。

さきほどの乾電池のショートのことを考えると

しっかり計算しないといけないですね〜( ̄^ ̄)

 

でもこの計算が苦手だったんですよ〜。

できるようになるのかなぁ( ;∀;)

 

ラズベリーパイの本を少し見たところ、

あまり電圧とか電流とか抵抗の計算とかしていなかったので、

それほど気にする必要もないのかも?

 

そんな淡い期待をしながら続けていきます( ・∇・)

 

 

直列回路

 

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直列回路

まず電流です。

直列回路では、電流はどこでも同じだそうです。

例えば、

電源のプラス極付近が、

50mAだとしたら

右の抵抗にかかる電流も、左の抵抗かかる電流も50mAです。

 

次は電圧です。

電源の電圧は、各抵抗にかかる電圧の和と等しくなります。

うーん。

例えば、

電源が3Vだとして、

左の抵抗が2Vだったら、右の抵抗は1Vです。

 

直列だったら抵抗を普通に足せばいいんですね!

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 電源の電圧(V) =抵抗Aの電圧(V)抵抗Bの電圧(V) 

 

 

そして抵抗です。

回路全体の抵抗は、各抵抗の和となる。

 

左の抵抗が100Ω

右の抵抗が200Ω

だと、

回路全体は300Ω

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直列回路の抵抗

 

回路全体の抵抗 (Ω) = 抵抗A (Ω) + 抵抗B (Ω)

 

おおー!

直列回路は簡単ですね\(//∇//)\

 

電流はすべて同じ!

抵抗も電圧も足した合計!

 

 

 

具体的にどのように計算するのかですが...

例えば、

乾電池にLEDを繋げて光らせる場合

(ダイソーとかセリアといった100円均一ショップでも

そんな商品が多くなってきましたね^^)

 

そのまま繋いでしまうとLEDが故障します。

 

LEDには、定格電圧2V、定格電流20mAなどと記載されています。

(いろんな製品があるらしいですね)

LEDに電流が流れるときに、そのようにしてやらないといけません。

 

電源が、乾電池を直列に繋いで3Vとします。

(乾電池を直列に繋ぐと、1.5V + 1.5V で 3Vになります^^)

 

あきらかに電圧がオーバー!

そのまま繋いだらマズイ( ・∇・)

そこで抵抗を挟んで、LEDに流れる電圧や電流を調整してやることになります。

 

 

 

そこで計算が必要になります!

V=IR

これ、微かに覚えていました^^

 

電圧 = 電流 x 抵抗

こんな法則があるんですよね!

電圧って、

乾電池だと1.5Vだし、USB端子からくる電圧は5Vなので、

繋ぐ抵抗を変えてやれば、電流の値は自由自在じゃないですか!

おお!

これは知らなかった^^

 

 

さっそくこの法則に当てはめてみます。

回路全体の当てはめてみます。

3V (電池) = 電流 x 回路全体の抵抗

となります。

 

直列の場合は、電流はどこも同じなので、

3V = 0.02A x 回路全体の抵抗

 

回路全体の抵抗は、

3V  ÷ 0.02A = 150 Ω

です。

 

LEDも抵抗と考えて、

2V ÷ 0.02A = 100 Ω

 

回路全体の抵抗 150 Ω = LEDの抵抗 100 Ω + 抵抗

なので、

50Ωとなりました!!

 

2個の乾電池(直列繋ぎ)とLEDの間に、

50Ωの抵抗を挟んでやればOKです!!

 

おお!

なんとか分かりそうです( ・∇・)

 

 

 

計算の仕方は人それぞれなので、

違うやり方も書きます。

 

抵抗とLEDを直列で繋いでいるので、

電圧は2つの合計となるのだから、

3V  (電池)  = 2V  (LED) + 1V  (抵抗)

となります^^

(3v-2v=1vですね)

 

間に挟む抵抗にかかる電圧は1Vとわかりました。

電流は20mA流したいので、

V = I Rより、

1V = 0.02A x Rとなり、

 

R = 1V ÷ 0.02A

R = 50 Ω

 

これで抵抗は50Ωとなります。

慣れてきたらこっちの方が簡単かなぁ^^

 

今日のところはここまでにしておきます(^^;)

次回は並列回路ですね〜。

これが嫌だったのを覚えています( ̄^ ̄)

 

でも今だったら比較的簡単にできるのかなぁ〜?

子供の頃は難しくても、大人になると簡単だったよな〜と

思うことがあるので、

今回もそうあってほしいと願いつつ終了です。

お疲れ様でした^^

 

つづき

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