200円ロボット部

まったくわからないを、ココがわからないに

並列回路の合成抵抗の求め方

問い

電源Vに、二つの抵抗(R1とR2)が接続されている回路があります。
抵抗R1に流れる電流はI1、抵抗R2に流れる電流はI2です。

この回路の合成抵抗R0(R1+R2)はいくつか。

回答(公式)

       1
R0  = ――――――――
      1   1
     ―― + ――
     R1   R2
    

公式の求め方

前提条件

計算

(1) ②と③より

     V   V 
 I0 = ―― + ――
     R1   R2

       1    1
  = V x ( ―― + ――)
      R1   R2

(2)オームの法則 R = V / Iに(1)を代入

    V   V
 RO = ―― = ――
    I   I0…(1)

    V
   = ――――――――――――
        1   1
    V x ( ―― + ―― )
       R1   R2

         

    1
  = ――――――――
     1   1
    ―― + ――
    R1   R2
    

抵抗とインダクタ(コイル)の違い

「抵抗」はエネルギーを消費しますが、「コイル」は蓄えることができます。

また、回路の素子には、エネルギーを発生させる(正確には変換)「能動素子」と
エネルギーを発生させない「受動素子」があります。

素子
 |
 |-受動素子
 | |-抵抗…エネルギーを消費する
 | |-コイル、コンデンサ…エネルギーを発生させる
 |
 |-能動素子
  |-トランジスタのFET

この「能動素子」を使わない回路を「電気回路」、能動素子を使う回路のことを「電子回路」と呼びます。

参考図書

今後の課題

  • インダクタに関する公式として「ファラデーの電磁誘導」と「アンペールの法則」があります。

LEDライトの分解 2(YX8115のデータシート)

前記事

LEDライトの分解 - 200円ロボット部

前回の課題

実施したこと

  • トランジスタ(YX8115)について、インターネットで検索
  • 100均LEDライトについて、インターネットで検索

補足

  • 私は計測機を持っていません

詳細

トランジスタから出力される電流は160mAぐらい

抵抗だと思っていた素子は実はインダクタでした

新たな課題

  • インダクタとは…

LEDライトの分解

概要

ダイソーで購入したLEDライトを分解しました。

LEDライトを分解した理由

学校の理科の授業で豆電球を点灯させるぐらいなので、LEDライトも簡単な構造なはずです。
簡単な構造なら、初学者(オームの法則が分かる程度)でも回路を理解できると思いました。

費用

  • LEDライト…108円(税込)
  • ニッパー…108円(税込)

実施タスク(時間 予定->実績)

  • 購入 (10min -> 20min)
  • 分解(30min -> 40min)
  • 回路図の作成(30min -> 50min)
  • 投稿(30min -> 50min)

詳細

購入したLEDライトは、分解がしやすそうなものを選びました。

  • それなりに大きい
  • プラスチック製

f:id:uronti:20170505145453j:plain

分解作業は、断線しないよう気を付けながらニッパーで解体しました。

f:id:uronti:20170505145250j:plain バキバキに解体してしまったので、元の状態には戻せなくなってしまいました。(泣)

スイッチがアナログでした。

ばね付きの金属辺を移動させ通電させる場所を切り替えていました。

f:id:uronti:20170505145528j:plain

イメージ図

←基盤側  スイッチ側→
  |
 x-|]|
  | |⇔
  |]
  |
—-|]

x-は、回線無し(上のイメージ図はOFF状態)
] は、端子のようなもの
|は、スイッチで動かす金属辺
⇔は、ばね(スイッチを固定する役割)

回路図を書いてみました。

f:id:uronti:20170505150219j:plain

課題

  • まだトランジスタの効果が想定できていません。
     →おそらく、電流を増幅させLEDライトを明るくしています。
     →→どれくらいの電流が増幅されるのかが分からないので調べて次回まとめます。

感想

  • 抵抗があることは想定していましたが、トランジスタ(?)が使われているのは意外でした。

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某雑誌からインスピレーションを受けて立ちあげたブログです。(非公認)

コンセプト

極力お金をかけずに、ハードウェアの構造を解説します。

補足

本業はハードウェアエンジニアでは無いため、電子回路の知識はほとんどありません。 (オームの法則を覚えている程度)