電気の基本
電気の3要素 (Voltage,
Amperage, Resistance)
電気の基本要素は電圧(V)、電流(AまたはI)、抵抗(R)である。これを定番の水の例えで言うと、
電圧は水が流れる時の勢いもしくは圧力、電流は水の流れる量、抵抗は水が流れるパイプの太さ。
水は高い所から低い所に流れる。この時の水圧は高低の差によって決まる。電気の世界では
この差を電位差と呼ぶ。通例として低い地点をいつも「0」と設定し、これをグラウンドと呼ぶ。
電流と抵抗は反比例の関係にある。パイプが太ければ(つまり抵抗が小さい)、そのぶん多くの
水が流れることになり、逆に細ければ(抵抗が大きい)水は少ししか流れない。電気回路中の
すべての部品は抵抗をもっており、それらを電源(電気の流れてくる所)に対しての負荷とも呼ぶ。
容器ABの水位差=電位差=電圧、F地点=グラウンド、パイプC=抵抗、水量D=電流
電気の3要素の関係式は以下の通り。
V=IR, I=V/R, V=R/I
例)5Vの電圧が220オームの抵抗を通る時、電流はどれくらいでしょう?
5/220=0.0227
22.7mA
電力(Wattage or
Power)
電気は流れると負荷のある場所でエネルギー(熱)を発する。これを電力(WまたはP)と呼ぶ。
電球はこのエネルギーを光に変換しているのだ。電力は電圧と電流によってきまる。
以下の関係式で表せられる
P=VI
例)12V、1Aで光る豆電球はどれくらいの明るさでしょう?
12x1=12
12W
ショート (short
circuit)
ショートとは電源のプラス極からマイナス極へと何の負荷=抵抗もなく最大限の
電流と電圧が流れ込むこと。この時に電子部品は壊れるし、人間も感電する。
直流と交流
(DC & AC)
直流は供給される電圧が一定、交流は電圧が規則的に変化する。 オシロスコープで見ると直流は一本の線、
交流はサイン波の形で現れる。電池は直流、コンセントは交流。
回路(circuit)
回路には必ず電気の入口(PWR)と出口(GND)がある。電源も電子部品も必ずこの二つがあって、
グラウンド(GND)を共有させるのが基本。下は簡単な回路図。