今回は電気回路を設計するうえで必須の知識となるオームの法則を、Circuit Simulator Applet上でシミュレーションしながらわかりやすく解説します。
オームの法則を理解すると、回路設計で適切な電圧、抵抗、電流の設定ができるようになり、
LEDやモータ等の負荷に適切な動作をさせる際に役立ちます。
Circuit Simulator Applet
Circuit Simulator Appletの概要については以下の記事を参考にしてください。
オームの法則
オームの法則の動作確認用のサンプル回路を用意しました。
実際に動きを見ながら進めていくと理解しやすいです。
サンプル回路を開いたら、次の動画のように抵抗値と電圧値を変更してみましょう。
値に応じて電流計の電流値が変わることを確認できます。
動画のように、電流値は電圧値と抵抗値から算出することができます。
計算式は次の通りです。
$$\large{電流[A] = \frac{電圧[V]}{抵抗[Ω]}}$$
このような電圧、抵抗、電流の関係を示したものがオームの法則です。
オームの法則によって、電圧、抵抗、電流のうち、2つがわかっていれば、残る1つを算出することができます。
ご自身で計算した通りの結果になるかどうか、シミュレータ上の電圧値、抵抗値を変更して確認してみてください。
＼無料で受けられる回路設計講座／
補足
以降は必要に応じて覚えましょう。
単位の読み方は次の通りです。
V : ボルト
電圧値の単位
由来はイタリアの物理学者ボルタ
Ω : オーム
抵抗値の単位
由来はドイツの物理学者オーム
A : アンペア
電流値の単位
由来はフランスの物理学者アンペール
また、電圧、抵抗、電流は、それぞれ次の記号に置き換えられます。
電圧 : V または E
由来は電位差を表すVoltage
起電力を表すElectromotive force
抵抗 : R
由来は抵抗を表すResistance
電流 : I
由来は電流の強さを表すIntensity of electric current
オームの法則についても次のように記載されることが多いです。
$$V=RI$$
大きさを表す単位(接頭辞)は次の通りです。
回路設計に必要そうなものを抜粋しています。
kΩ(キロオーム)、mV(ミリボルト)のように記載します。
| 記号 | 読み | 10n | 十進表記 | 備考 |
| G | ギガ (giga) | 109 | 1 000 000 000 | |
| M | メガ (mega) | 106 | 1 000 000 | |
| k | キロ (kilo) | 103 | 1 000 | |
| m | ミリ (milli) | 10-3 | 0.001 | |
| μ | マイクロ(micro) | 10-6 | 0.000 001 | uと表すこともある |
| n | ナノ (nano) | 10-9 | 0.000 000 001 | |
| p | ピコ (pico) | 10-12 | 0.000 000 000 001 |
独学に限界を感じたら
回路設計は独習で習得することも可能ですが、近年はオンラインスクールを利用して短期間で集中して実務レベルまで習熟させるという方も増えています。
オンラインスクールであれば全国どこからでも受講できるため、わざわざ都会へ出たり交通費をかけることなく、ライフスタイルに合わせて効率的にスキルを身につけられることが魅力です。
回路設計を受講できるオンラインスクールは『TECH-BASE(テックベース)』、『Udemy(ユーデミー)』が挙げられます。
エンジニアを目指す学生にはTECH-BASEがおすすめです。
豊富なコースから目的別にスキル習得したい方には安価なUdemyがおすすめです。
【TECH-BASE】
TECH-BASEは累計受講者数は9,000人超、参加者の満足度も94％以上と高評価で、有名企業への内定者を多数輩出しています。
TECH-BASEのエンジニアリングコースでは、FPGAを用いた回路設計やマイコンを用いたIoTの技術を習得することができます。わからないことはチャットツールでプロのエンジニアに質問することも可能なので効率的にスキルを身につけることができます。
また、理系就活生であれば講座の受講料、修了後の就活支援まですべてのサポートが無料で受けられることが魅力です。
【Udemy】
Udemyは世界最大級のオンライン学習プラットフォームです。
豊富な講座数の中からスキルを絞って学習することができ、1つの講座は数千円～数万円と非常に安価です。
講座は一度購入すれば無期限で受講でき、30日間の返金保証がついていることも魅力です。
コメント