電子工作超入門・第3回【電気の入力と出力について】

  • 2016/4/4
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【電子工作超入門06 ここまでの知識をどう使って発展させていくのか】

ここまで、学習して来たことは、電気エネルギー(電力)を活用する為の、基本ルールと言っても良いでしょう。電力を、人の役に立つ、仕事に変える仕組みをつくることが、電子工作です。

大雑把に捉えると、
入力された電気を、
加工処理をして、
何かの仕事をさせる。
この3つのプロセスの仕組みつくりですね。

第一ステップ(電気の入力)

入力には、電源や、センサーなどからの、電圧と電流の入力があります。
その他、ボタン部品のスイッチオンや信号入力用配線などから、入ってくる電気信号も入力ですが、場合によっては、次のステップの電気の処理工程の一部として、まとめて考えたほうがスッキリすることもあります。
電気の加工処理工程内でも、めまぐるしく、入力と処理と出力を繰り返しているので、線引きに拘らず、大雑把に、頭の整理しやすい、まとめ方をしてください。

ステップに分ける意味は、頭を整理して、動作のイメージしやすくするためです。

第二ステップ(電気の加工処理)

第一ステップで得られた電気を、取り扱う上で、都合よく使えるようにするために、
抵抗(電流を流れにくくする)、コンデンサ(電力を貯めておく電池のようなもの)、
インダクタ・コイル(電力を一時的に貯めて圧力を高めて吐き出す)。
ダイオード(電気の流れる方向をコントロールする)
トランジスタ(電流の流れ方をコントロールする)

などがあります。
それらを、組み合わせて、電力の大きさをコントロールしたり、信号のような情報パターンを持たせたりする仕組みをつくります。

複雑な加工は、
それらを予め組み合わせたIC
ICの集まりをソフトウエアプログラミングで動作を変えるマイコン。
マイコンにOS(よく使う基本プログラムがセットになっている)が乗ったコンピューター
などで行います。

第三ステップ(出力系部品)

第二ステップで得られた、都合の良い電気を、人間の役に立つ仕事に変えます。

例、
LED→明かりを付ける。
モーター→扇風機を回す。ロボットの関節を動かす。
ニクロム線→高い電圧に耐えて、熱を持ちやすいので、電熱調理器具など

これらの、ステップごとに分けて考えることで、これから出てくる、電子パーツの働きのイメージがしやすくなると思います。

大体、どのようなステップに使われるパーツにどんな物があるか?その程度把握しておき、実際に使う際に、仕様書(データシート)を読んで、使う訳です。

全ての、パーツの原理を調べて、その使い方をマスターするような、勉強をしなくても、利用方法だけ解れば良いので、それらを使う為に、ここまで、電気の基本ルールの学習を進めてきました。

ここからは、電子パーツを使っていく上で、必要な知識に入っていきます。

【次回以降の講座紹介】
第4回【センサーとは】

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