基礎エレクトロニクス入門
基礎エレクトロニクスについて学び、独自のプロジェクトを作成することは、思っているよりもずっと簡単です。 このチュートリアルでは、一般的な電子部品の概要を説明し、それらの機能が何であるかを説明します。 次に、回路図について、そして回路を設計し構築するためにどのように使用されるかを学びます。
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始める前に、電子ワークベンチが適切にセットアップされていることを確認します。 作業エリアは派手である必要はなく、自分で電子作業台を作ることもできます。
ストレージ
電子部品は小さいことがあるので、すべてを整理しておくとよいでしょう。 最も一般的な方法は、部品を保管するための透明なプラスチック製ストレージ ボックスを使用することです。 さらに、ラックに吊るしたり、棚に収まるプラスチック製の収納箱を使用することもできます。
ツール
さて、良いワークスペースを設定したら、次は適切なツールや機器を揃える時です。 これは完全なリストではありませんが、電子工学で使用される最も一般的なアイテムに焦点を当てています。 これらのボードには、ワイヤやコンポーネントを挿入するための穴があります。 一時的なものなので、はんだ付けをせずに回路を作成することができます。 3454>
デジタル・マルチメーター
マルチメーターは、電流（アンペア）、電圧（ボルト）、抵抗（オーム）を測定するためのデバイスです。 3454>
バッテリーホルダー
バッテリーホルダーは、9VからAAまでのバッテリーを収納できるプラスチック製のケースです。 3454>
テストリード（ワニ口クリップ）
テストリードは、ハンダ付けの必要なく回路テストを行うために部品を接続するのに最適です。
ワイヤーカッター
ワイヤーカッターは、ストランドやソリッド銅線のストリップに不可欠です。
精密ドライバーセット
精密ドライバーは宝石店ドライバーとしても知られ、通常はセットで販売されています。 通常のドライバーに比べ、それぞれのドライバーの先端が精密であることが利点です。 これらは、小さなネジが含まれている電子機器を扱うときに非常に便利です。 そこで、お助けハンド（3rdハンド）の出番です。 3454>
ヒートガン
ヒートガンは、熱収縮と呼ばれるプラスチックチューブを収縮させて、露出したワイヤーを保護するのに使用されます。 3454>
ジャンパー線
ブレッドボードや開発ボードで使用されるこれらのワイヤーは、一般的に22-28 AWGのソリッドコアワイヤーです。 3454>
はんだごて
永久回路を作るときには、パーツをはんだ付けします。 そのために使う道具が「はんだごて」です。 もちろん、はんだごてを使うには、はんだがなければ意味がありません。 3454>
電子部品
さて、次は電子プロジェクトに命を吹き込むさまざまな部品について説明しましょう。 以下は、最も一般的なコンポーネントとそれらが実行する機能の簡単な内訳です。
スイッチ
スイッチは、押しボタン、ロッカー、モーメンタリーなど、多くの形態で来ることができます。 その基本的な機能は、回路をオンまたはオフすることによって電流を中断することです。
Resistor
抵抗器は、電流の流れに抵抗したり、回路の電圧を制御するために使用されています。 抵抗器が提供する抵抗の量は、オームで測定されます。 ほとんどの抵抗器は外側に色の付いたストライプがあり、このコードで抵抗値を知ることができます。 3454>
可変抵抗器（ポテンショメータ）
可変抵抗器は、ポテンショメータとしても知られています。 これらのコンポーネントは、照明の調光器やラジオのボリューム コントロールなどのデバイスで見つけることができます。 3454>
光依存抵抗器（LDR）
光依存抵抗器も可変抵抗器ですが、ノブを回す代わりに光で制御されます。 回路内の抵抗は、光の強さによって変化します。 3454>
コンデンサ
コンデンサは電気を蓄え、電圧が低下したときにそれを回路に戻す放電を行います。 コンデンサは充電式電池のようなもので、充電と放電が可能です。 3454>
ダイオード
ダイオードは電気を一方向に流し、反対方向には流さないようにします。 このような状況下、当社では、お客様のニーズに合わせて、最適なソリューションをご提案させていただきます。 主な違いは、電気が流れるとLEDが発光することです。 LEDの内部には、陽極と陰極があります。 電流は常にアノード（＋）からカソード（-）へ流れ、逆方向には流れません。 LEDの長い方の足がプラス（アノード）側です。
トランジスタ
トランジスタは小さなスイッチで、電気信号で作動すると電流をオンまたはオフにする。 スイッチとしてだけでなく、電子信号の増幅にも利用できる。 3454>
リレー
リレーは、電源が投入されると開いたり閉じたりする電気的に作動するスイッチである。 リレーの内部には、機械的なスイッチを制御する電磁石があります。
集積回路（IC）
集積回路とは、小さなチップ内に入るようにサイズを小さくした回路のことです。 この回路には、抵抗やコンデンサなどの電子部品が含まれていますが、その規模ははるかに小さくなっています。 集積回路には、555 タイマー、電圧レギュレーター、マイクロコントローラーなど、さまざまな種類があります。 3454>
What Is A Circuit?
電子プロジェクトを設計する前に、回路とは何か、どのように正しく作成するかを知っておく必要があります。 閉回路は、それが完全なループを形成する同じ点で始まり、終了するので、円のようなものです。 さらに、閉回路では（＋）電源から（-）アースまで途切れることなく電気が流れます。これに対して、電気の流れが途切れることを開回路と呼びます。 下図のように、回路内のスイッチは、その位置によって開いたり閉じたりします。
すべての回路は、3つの基本的な要素を持つ必要があります。 これらの要素は、電圧源、導電路、および負荷です。
電圧源は、回路に電流を流すために、電池のようなものが必要です。 さらに、電気が流れるための経路となる導電路も必要です。 最後に、適切な回路には電力を消費する負荷が必要である。 上の回路の負荷は電球です。
Schematic Diagram
回路を扱うとき、回路図と呼ばれるものをよく見かけます。 これらの図は、どのような電子部品が使用され、それらが回路のどこに配置されているかを示すために記号を使用しています。
以下は、スイッチで制御されるLED回路を描いた回路図の例です。 LED、抵抗、電池、スイッチのシンボルが含まれています。 回路図に従うことで、どの部品を使い、どこに配置すればよいのかがわかります。 3454>
電子記号には多くの種類があり、国によって多少の違いがあるようです。 以下は、米国で最も一般的に使用されている電子記号の一部です。
How To Determine A Resistor Size
Resistors are commonly used in electronics project and it’s important to know which size to use.
標準的な LED は、一般的に約 2V の電圧と 20mA または 0.02A の電流を必要とします。 次に、お使いの電池の電圧を調べる必要があります。 この例では、9Vの電池を使用します。 抵抗器の大きさを決めるには、以下のようなオームの法則と呼ばれる公式を使う必要があります。
オームの法則 – 抵抗 (R) = 電圧 (V) / 電流 (I)
- 抵抗の単位はオーム (Ω)
- 電圧はボルト (V)
- 電流はアンペア (A)
オームの法則を使って、以下のように計算します。 電池の電圧からLEDの電圧を引く必要があります。 この結果、電圧は7となり、これをLEDからの0.02アンペアで割る必要があります。 この式から、350Ωの抵抗が必要であることがわかります。
注意点として、標準的な抵抗は350Ωではありませんが、330Ωで入手できますので、うまくいきます。
電子工作 #1
それでは、これまでに学んだことを組み合わせて基本回路を作りましょう。 このプロジェクトは、初心者のためのスタータープロジェクトとして最適です。 テストリードを使って、はんだ付けをすることなく、一時的な回路を作る予定です。
必要な部品
- 9V バッテリー
- Battery Snap-?
- Test leads w/ Alligator Clips
- 330 オーム抵抗
- LED – Basic Red 5mm
回路図
プロジェクト手順
- 9V バッテリークリップを上部に装着します。
- バッテリークリップから出た赤い線を、赤いテストリードのワニ口クリップ1個に接続します。
- 赤のテストリードのもう一方の端をLEDの長い足(+)に接続します。
- 黒のテストリードのワニ口クリップをLEDの短い足(-)に接続します。
- 黒のテストリードのもう一方の端を330Ω抵抗の片足にクリップで留めます。
- もう一方の黒いテストリードの片側を330Ω抵抗のもう一方の足にクリップします。
- 黒いテストリードの反対側の端は黒い電池線に接続します。
重要 -回路内に抵抗がない状態では絶対に9VバッテリーにLEDを直接接続しないでください。 LEDを損傷したり、破壊したりする可能性があります。
ブレッドボードの使い方
回路を作成しテストするもうひとつの方法は、ブレッドボード上に構築することです。 これらのボードは、はんだ付けが不要なため、回路のテストやプロトタイピングに不可欠です。 部品やワイヤーを穴に押し込んで、一時的な回路を形成します。
各列の穴の下には、穴同士をつなぐ金属製のクリップがある。 中央の列は図のように縦に走り、外側の列は横につながっています。 これらの外側の柱はパワー レールと呼ばれ、電力を受信してボードに供給するために使用されます。
Breadboards は電力を供給する必要があり、これはいくつかの方法で行うことができます。 最も簡単な方法の 1 つは、バッテリー ホルダーからのワイヤーを電源レールに差し込むことです。
両方のレールに電源を供給するには、(+) と (-) から反対側のレールにジャンパー線を使用する必要があります。
Electronics Project #2
次に、ブレッドボード上で回路を作成する方法を学びましょう。 この回路は、以前に行ったものとまったく同じものですが、テストリードは使いません。
必要な部品。
- 9V バッテリー
- Battery Snap-on Connector
- 330 オーム抵抗
- LED – Basic Red 5mm
- Breadboard-
- LED – Basic Red 5mm
- LED – Basic Red 5mm
Breadboard- LED – Basic Red 5mm
回路図
プロジェクトの手順
- 9V電池の上部にバッテリークリップを取り付けます。
- バッテリークリップの赤い線をブレッドボードのF9に差し込みます。
- バッテリークリップの黒い線をブレッドボードのJ21に差し込みます。
- 330Ω抵抗の足を曲げ、片足をF21に入れてください。
- 抵抗のもう一方の足をF15に入れます。
- LEDの短い足をJ15に、長い足をJ9に差し込みます。
下の画像の赤い矢印はこの回路での電気の流れを示すのに役立っています。 すべてのコンポーネントは、テストリードを使用したときと同様に、円形に互いに接続されています。
重要 -回路内の抵抗器なしでLEDを直接9V電池に接続しないでください。
ハンダ付けの方法
回路を永久的に使用したい場合は、ハンダ付けする必要があります。 このような場合、「Steelbee」の「Steelbee」は、「Steelbee」と「Steelbee」と「Steelbee」の間に位置し、「Steelbee」は、「Steelbee」と「Steelbee」の間に位置し、「Steelbee」は、「Steelbee」と「Steelbee」の間に位置し、「Steelbee」は、「Steelbee」の間に位置します。 このページでは、電子部品、部品、工具を購入するのに最適な場所をご紹介します。
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