楽しく遊ぶための初心者にもわかる電子工作のヒント
このページは関連の記事を簡単に紹介しています、「インデックス」のページです。
まだ書いていない記事もありますが、順次、実験をしながら書いていく予定です。
 

目次

このHPはいつまでも未完成状態です。記事を追加するごとに、この目次を増やしていく予定にしています。


避けては通れない最小限の電気知識(1-1)

最低限の知識は覚えたほうがいいでしょう。私も本を読んで勉強しました。でも、特に理科系の人の書いた本は「わからないところは教えてくれない」と感じることが多く、それが、書き手が悪いのか、私の基礎力がないのか、しばしば、同じようなところでわからなくなります。

ここでは、直流回路の電流、電圧、抵抗、オームの法則などを、自分なりの方法で理解していただくのがいいとおもって、先に紹介した本が役に立ちました。最低限知っておいたほうがいいことを書いていますので、理解していれば、読む必要はありません。


回路図と実体配線図

ここでは、ブレッドボードやユニバーサル基板などを利用してかんたんな回路を組んでいきますが、まず、5Vのスマホ充電器を改造して電源を作り、LEDを点灯させる回路について紹介しています。

LEDの回路測定例

そして、簡単な「LED点灯回路」で、実際に電流や電圧を測って確かめました。

抵抗値を決めるために、まず、回路の状態を測定しよう

ブレッドボードに組んだ上の回路を、テスターを使って電流、電圧などを測って、ここでは抵抗値を求めます。

測定値ですので、思った数字にならないことや、いろいろな問題が出てきます。それらを頭で考えて、手を動かしてやっていくと、結果がどうであっても有意義です。

このようなことをこのページでは書きました。

→このページに行く


避けては通れない最小限の電気知識(1-2)

1から10までを細かく説明することは記事の都合でできませんが、回路とそこに流れる電流や電圧の様子や、回路に必要な抵抗値などを求める方法を紹介しています。

例えば、自分で何かの回路を作るときに、書籍などで回路図に書いてあるIC部品がないときには、代替品を買って動作させないといけないときには、どうすればいいのかに対応できないといけませんね。そのための初歩の初歩について書いていますが、私にとっては、ここがよくわかりませんでした。

記号や数字はとっつきにくいので、例題などで身近に感じてもらえればいいのですが、完全に理解する必要はありません。ただ、知っておれば便利だという点を感じてください。

簡単なようで、奥が深く、ここにある内容は重要です。

オームの法則

E=IR(またはV=IR)という式は誰でも知っているのですが、電子工作では非常に有用なものです。オームの法則は、すごい発見だと、いつも感心しています。

この章のその他の項目と合わせて、何度も出てきますので、理解していくといいでしょう。


抵抗の合成について

抵抗の直列と並列の話です。

例えば、トランジスタのバイアス電圧を決めることや、このあとで出てくる(少し難しいかもしれませんが)キルヒホッフの法則や重ね合わせの定理も、これが基本になります。

もう一度その内容を思い出してください。

合成抵抗の求め方

一度取り組んでおけば、困ったときに考えるヒントになるかもしれません。計算は大変ですが、知っておくといいでしょう。


キルヒホッフの法則

ここには、電流に関する第一法則と、電圧に関する第二法則があリます。覚えておいて損はないのですが、計算は大変なので、内容がイメージできれば及第と思いますので、少し考えてください。

キルヒホッフの法則の考え方

最も、このHPだけで内容を理解するのは難しいかもしれません。このあとの「重ね合わせの定理」を使っても、同じように考えることが出来ますので、考え方を紹介していきます。

重ね合わせの法則

複数の電源がある回路について、それを分解して電流値を求める考え方の一つです。このような便利な考え方には、ナブテンの定理、ノートンの定理・・・等があるのですが、ここでは、この法則が、キルヒホッフの法則を使っても同じように解決するというところを含めて説明しています。

重ね合わせの法則の考え方

わからないことがあれば、「これが使える」と知るだけで、かなり便利です。この程度なら、私は、測定してしまうほうが簡単だと思っているのですが、こういう考え方があることを知っていると、それだけで自信と余裕が出てくるでしょう。

→このページに行く


最小限 必要な準備をしましょう

電子工作の道具と言っても、ピンきりです。ここでは、最低限の工具や道具しか使いませんが、これらがないと次に進めなくなるので、必要になったときに購入していくようにしましょう。

「やるぞ!」と意気込むと、どうしても、余分なものを買ってしまいがちになります。最初のうちは、最低限のものを購入することにして、徐々に買い足していけばいいでしょう。

必要な道具類は、やっていると次々と、必ず出てきます。そうなると、後で買い足せばいいので、ともかく、余分なものを買わないようにすれば、そんなに費用もかかりません。・・・でも、買いたくなるのですが・・・。


購入入手方法 ・・・ やはりWEBが便利でしょうか・・・

電子部品については、近くに販売店があれば、店員さんに質問すると、色々教えていただけるので便利です。

しかし、私も大阪の電気街「日本橋」は近いのですが、1日仕事になってしまうので、やはり、WEBでの購入になってしまいます。

「電子部品 購入」と検索すると、有名なサイトが出てくるので、まず、お気に入りに入れておいて、ある程度まとめて購入しましょう。

部品は比較的安いのに、送料がばかにならない・・・と思うことがよくありますから・・・。

WEBでの購入が不安な方も多いのですが、私の場合は、トラブルがあったことはありません。サイト(WEB店舗)ごとで単品価格に差がありますが、最初のうちは、買いやすいところを見つけて、慣れることに専念してください。

このページでは、私の気づいたところなどを紹介していますが、あくまでも個人的見解です。参考になる所があれば利用ください。

温度調節付きハンダゴテ

道具類・工具類・パーツの購入で気づいたこと

私の個人的意見です。参考になればと思います。

意外と「虫めがね(ルーペ)」を多用します。視力は悪くはないのですが、何よりも、部品に書いてある字が小さいので、100均で購入した、大きなレンズのものを常用しています。100均の高倍率のルーペ(x3倍程度)なども結構使えます。

持っていると便利なグッズを紹介しています。

大きな虫めがね

ただ、最初にも書きましたが、どうしても、最初は「あればいい」と余分に購入してしまいがちです。すぐに「ガラクタ」のようになって、いろいろ貯まってしまいます。

できるだけ余分なものは「買わない」・・・と考えていて丁度いいかもしれません。

→このページに行く


LEDで遊んでみよう

まず、電子工作は、LEDから入るのが入りやすいと思います。

少電力であれば、何となく怖くありません。LEDも安くなりましたので、少々オシャカにしても気になりません。

ともかく最初は、少しの約束事を知って、あとは、手を動かして色々と自分でやってみることでイメージが膨らみます。

ブレッドボードに組んだLED回路の例

→このページへ行く


(注)この後のページ↓↓↓  は製作中です。頑張って書くようにしますので、ご容赦ください。

モーターを使って遊んでみよう(これから書きます)

電気を電気の力で楽しむのもいいのですが、電気を力に変えることで遊びの幅が広がります。

電子工作というよりも、モーターを使って何かをして遊んでみましょう。

モーターは、いろいろな種類があり、ロボットなどを考えるには、デジタルになるのですが、ここでは、簡単なDCモーターを使用した内容だけにしています。

直流ブラシ付きモーター


リレーを使って何かできないでしょうか?(これから書きます)

リレーを使って何かやってみようというのがこのページの内容です。

2回路リレーの例

スイッチやリレーを使って何かをしてみようと思っています。(頑張って考えていく予定です)


センサーの使い方を知って電子工作のヒントに (これから書きます)

アナログ的に使えそうなセンサーを紹介していこうと考えています。

CdSセンサーの例

最低限の使い方を紹介したいなぁ・・・と考えており、順次に考えていこうと思っています。


↑↑↑ここまではまだ書いていない記事もありますが、順次書き加えていきます。

電子工作というと範囲が広いのですが・・・。また、電子工作とは別に、「製品の仕組みを知る楽しみ」と題して、品物を分解したり、修理している内容を記事にしています。参考にしていただければ幸いです。

○ Doltzウォータージェットのホースを取り替えました
○ クリスマスファイバーツリー

*****


初心者のための電子工作って何なのでしょうか?

  

「初心者のための」や「1から始める・・・」という電子工作本はたくさん出版されています。でも、読んでいくと、あるところに来ると、さっぱりわからなくなってしまったことはありませんか?

私も、なぜこうなるの?ここはどうしてこうなった?・・・などと、いつまでもわからないままになるとことが多く、2000円以上の書籍を購入しても、その値打ちのない本がたくさんあります。

私は真空管がトランジスタに変わっていった頃に電子工作にハマり、小さくて熱に弱いトランジスタに馴染むのが大変だった記憶が残っているのですが、当時は、雑誌の記事にある部品を購入して、はんだ付けや加工をしながらケースなどに組み付ける・・・というのが「初心者向けの電子工作」だったような気がしています。

それでも、ラジオから音が出たり、お風呂が沸くとブザーが鳴ったりする「もの=電子部品」を自分で作るのですから、なんとなく達成感や満足感がありました。

現在は?というと、その頃と比べ物にならないくらいに部品の種類も多い上に、IC(集積回路)などが回路の主流になっており、ブラックボックス的な部品類も増えました。

いろいろなことができそうなのは感じていても、いざ、自分が納得して何かを作ろうとすると、何も出来ないというジレンマに陥ってしまいます。

さらに、「デジタル回路」や「マイコン」なども加わっており、それらをつかって、何をやらせているのかということが非常にわかりにくいのですが、そのような経験はありませんか?


さらに、大抵のものは、「自分で作るよりも買ったほうが安くて性能が良い」という時代になってしまっていることが昔とは完全に変わっています。

「100均」に並んでいるLEDグッズを見るとよく分かると思うのですが、部品を集めてつくると、数百円もかかりそうなものが100円で店頭に並んでいるのですから・・・。

そしてそのほとんどは「Made in China」です。

かつて、電子立国と言われた日本製品が立ち向かえない価格で、素晴らしい品質の製品が、日本の市場に押し寄せてきています。

だから、そのような製品についての知識を1から学んで、ただ単に「誰かの考えた回路図で何かを作る」というだけというのでは、自分の身にならない感じがします。

例えば、そういうものでないもの、例えば、「自分でロボットを作る」「家の防犯システムを作ってみる」「仕掛けグルマを考える」・・・など、何でもいいので、頭で考えるものを具現化するためのヒントを考えたい・・・という記事を書いていきたいと思っています。

・・・と言っても、このHPで紹介できるのは、大したものではありません。何かの足しになる、例えば、①LEDを点灯すること ②モーターを回すこと ③かんたんな回路を考えること ④センサーを使ってみること ・・・などを考える中で、手を動かしながら、私が感じている「もやもや」をクリアにしていけたらいいなぁと思います。

できるだけ、数字や記号を含んだ内容は最小にとどめますが、測定やその数字は示していきます。もちろん、幅広い検証をした数値ではありません。あくまでも、ヒントだと考えていただく必要があります。

ここでは、①アナログ回路をメインにして ②実際に手を動かして ③できるだけお金をかけないで ④完成品というのは作らない・・・ という方針です。

50年前にやった「電子工作は面白かった」

このイメージが頭の中にあるので、どうにかして、若い頃に味わったワクワク感を感じていただける記事を書きたい・・・というのが、このHPを作ろうと思ったきっかけです。

私は金属学が専門だったので、電気電子の書籍を読むのも難しく、「初歩」の基本的な内容すらも、「わからないところは、いつまでたってもわからない」というレベルですが、私の思考回路が電子系でないのか、それでも、これまで20冊以上を読んだでしょうか。

それらのほとんどが、読んでいても、実に不親切な内容のものが多くて、独学ですので、私のわからなかったところをクリアにしてくれなかったのですが、私の気に入った本を1冊だけ紹介します。

これは、演習を交えた内容で、2000円程度でしたが、かなり、私の「モヤモヤ」を解決してくれました。

記事にもその内容を紹介していますが、わからないところは人それぞれですので、これが絶対いいと言えないのですが、基礎部分は一度は勉強しておいても損はないと思います。

ただ、これには、トランジスタなど半導体が書いていません。本屋さんを覗いても、1冊で最近の主流のIC部品などについての「もやもや」を解消してくれる本は見つからないので、このあたりは、記事の中で、私が理解できるように説明しながら書いていこうと思います。

私自身も勉強しなければいけないので、回りくどい方法で理解していかなければなりませんので、説明が多すぎて、かえってわかりにくいかもしれませんが、それはご容赦ください。

ユニバーサル基板を使った例 これは、自己保持回路の実験用



その他の私の記事の紹介

大阪市営渡船 【大阪市営渡船を歩きました
大阪市には8か所渡船が運行しています。全工程の地図と渡船の時刻表をつけています。歩く距離は15kmほどで、乗船は無料。自転車も乗船OKですので、季節のいい時にトライしてはどうでしょう。

大阪城の公衆トイレ  【大阪城のトイレを全部紹介
大阪の主要な観光名所で外人さんもたくさん訪れる大阪城の公衆トイレを紹介しています。時間とともに改善されてきているのですが、コンセプトがないというか、全体的にいま一つという感じがするのですが、全部の外観写真を見て、皆さん、どう感じます?

ナイフ作りと熱処理を実践 【ナイフを作りながら熱処理の基本を学ぼう
鋼の熱処理・焼入れは、専門的で難しそうですが、鋼種や基本のポイントを押さえれば家庭のガスコンロで焼入れができます。金のこをナイフに加工して、それを熱処理しながら方法や熱処理理論などを説明しています。

焼入れして硬化するステンレス鋼 【焼入れするステンレスのウンチク
焼入れして硬くできるマルテンサイト系ステンレス鋼は、カスタムナイフの材料として人気があるのですが、熱処理の仕方や熱処理による性質がわかりにくいという声を聞きます。それらについて説明しています。

焼入れして硬化するステンレス鋼 【製品の仕組みを知る楽しみ
最近の製品は、故障しないようになっていますが、故障すると修理もままなりません。個人が修理しないように注意書きがあるものもあって、修理しないで買い換えるのは、日本人はものづくり力が落ちる原因です。何か役立つヒントがあれば・・・。

Hanako's Papa のインデックスのページ 【INDEXのページへ
私のすべての記事のINDEXページです。

(来歴)R1.12記事作成 R2.1見直し