今回は、電子工作を始めたはいいけど、電気の知識がなくて回路を作るのにつまづいている、という方のために、最低限覚えるべき5つの電子部品について説明していきたいと思います。
実は、どんな難しそうな電子機器も、基本的にはここで挙げる5つから構成されています。そのため、ここで説明する事を抑えておくと、一気に電子工作のハードルを下げられると思うので、ぜひ最後までご視聴下さい。
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https://start-electronics.com/elec/first-5-parts/
■目次
0:00 オープニング
0:34 電子部品の役割
1:56 最初に覚えるべき5つの部品
4:57 ワンポイントアドバイス
5:30 まとめ
■関連動画
・電子工作を始める人がまず抑えるべき電気の基本
・5分で分かる電子工作の始め方
■自己紹介
・ハードウェアエンジニア
・電子工作歴：9年
・電子工作をゼロから体系的に学べるチャンネル「今日から始める電子工作」を運営してます
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#電子工作
■文字起こし
まず、細かい話に入る前に、電子部品の役割について簡単に話をします。
こちらの動画で話をしていますが、そもそも電気というのは小さい電子の集まりで、外から電圧という力を加えると、電子が移動して電流となります。この時、電子がただ移動するだけだと、川がただ流れていても何も起きないように、何の役にも立ちません。
川は、水を溜める、高いところから放流する、各家庭へ分岐する等のように加工する事で、初めて我々の生活を便利にしてくれます。それと同じで、電気も、ただ流れているものから、何かしらの道具を使って加工してあげる必要があります。その時に道具の役割を果たすのが、電子部品と呼ばれるものです。
ただ、電子部品と一言で言っても、用途に応じて色んな姿・形に加工する必要があるので、電子部品にも多くの種類が存在します。その種類の多さは、秋月電子という有名な部品屋さんのホームページを眺めてみればすぐに実感できます。
ただ、初めてこれを見た方は、こんなに覚えないと電子工作ができないの？と思ってしまうかもしれませんが、実はそうではありません。次に紹介する5つの部品を抑えておけば、通常使用する回路のほとんどはカバーできますし、他の部品についても、その応用で役割や動作を理解する事ができます。なので、初心者の方はまずこちらか覚える事をお勧めします。
それでは、最初に覚えるべき5つの部品を紹介していきます。
まず1つ目は抵抗です。
抵抗の役割は、電流の流れを抑制する事です。なぜわざわざ抑制するかというと、通常、電流は滝のようにとてつもない勢いで流れるため、そのままだと回路を壊してしまう危険性があるためです。抵抗は川の傾斜のようなイメージで、なだらかにしてあげることで川の勢いを調整し、加工しやすくしてくれます。
役割はシンプルですが、抵抗を応用すると電流調整や電圧変換、プルアップ・プルダウンと呼ばれる使い方など、色んな使い道があります。どんな回路でも必ず使われる部品なので、真っ先に覚えておきましょう。
次に、コンデンサです。
コンデンサの役割は、電気を一時的に蓄える事です。発電するためにダムを作ったり、干ばつに備えて貯水池を作ったりするのと同じで、電気もどこかに蓄えたくなる事が良くあります。
例えば、電源がすごく遠くにある時に電流をたくさん流そうとすると、電源からの電流の供給が間に合わない場合があります。そんな時は、近くにコンデンサを繋げておくと、足りない電気はそこから賄ってくれます。コンデンサはこのように回路を安定して動作させる効果があるので、回路の至る所におまじないのように付ける事があります。
次に紹介するのは、コイルです。
コイルの役割は、電流の流れを安定化させる事と、エネルギーを蓄える事の2つがあります。コイルは、電流が流れると発生する磁界を積極的に利用した部品で、応用範囲が非常に広いです。川の例では例え辛いんですが、強いて言うならすごい重い水車のようなもので、回るまでは大変ですが、一度回り出すと簡単には止まらず、水を安定して送り続けます。
ここで紹介する電子部品の中で最も理解し辛い部品であり、普段私たちが電子回路で目にする事も少ないですが、電源回路やモーターの内部など、実は縁の下の力持ちとして色んなところで使われています。
続いてはダイオードです。
ダイオードの役割は、電気を一方向にしか流れないようにする事です。これはバルブのような存在で、水路が逆流するのを防止してくれます。
これは電子回路で言うと、例えば電圧の違う2つの電源を接続したい時や、コンデンサにどんどん電気を蓄えたい時などに良く使われます。
また、実はLEDもこのダイオードの仲間なので、電子工作で利用頻度としてはかなり高い部品になります。
最後はトランジスタです。
トランジスタには、電流の流れをオン・オフする、電気的なスイッチとしての役割があります。川の流れを堰き止めたりする、水門のようなイメージです。
電気の世界は日常の世界では考えられない程早い速度で電流が行き来するので、普段目にするようなメカ的なスイッチでは切り替えが間に合わず、使い物になりません。また、いちいち人の手で切り替えるのも非現実的です。そこで、半導体を利用して、高速に且つ電気の力を使ってスイッチを切り替えられるようにしたのがこのトランジスタです。
以上、5つの基本的な部品について説明をしてきました。
なお最後に、1つだけワンポイントアドバイスがあります。
ここでは5つの部品だけ紹介してきましたが、多くの部品やユニットはこれらの基本的な部品から成り立っているので、この5つを理解しておけばかなり広い範囲に応用が効くと思います。
例えばモータはコイルからできていますし、電源も中身を分解すると、これらの部品の組み合わせでできています。また、CPUやオペアンプといったICは、小型のトランジスタが大量に集められてできたものになります。なので、まずはしっかりとこの5つを抑えておきましょう。
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