回路のしくみ — 章ごとの解説
ElecLab の章ごとに、遊んで確かめることを図と計算でまとめました。図はゲームの盤面と同じ部品で描き、数値はゲームと同じ回路計算で求めています。どのページからでも、その章のステージに進めます。
第 1 章「はじめての回路」
LED が光る回路のしくみ — 閉回路・LED の向き・抵抗の計算(オームの法則)
LED が光らない原因、LED に抵抗が要る理由、抵抗の値の決め方(オームの法則)を、図と計算でやさしく解説。電流が流れる条件(閉回路)と LED の向き、スイッチの入れ方も。
キーワード閉回路LED の向き電流制限抵抗オームの法則
第 2 章「並列と直列」
直列と並列の違い — 電流・電圧・合成抵抗・電力を LED で確かめる
直列と並列で電流と電圧がどう変わるかを、LED の明るさで解説。合成抵抗の計算(足し算・並列の式)、LED の色と順方向電圧、電力 = 電圧 × 電流 まで、図と数値つき。
キーワード直列回路並列回路合成抵抗電力
第 3 章「スイッチと条件」
スイッチの回路 — 直列は AND・並列は OR、プッシュボタンと 3 路スイッチ
スイッチを直列にすると AND、並列にすると OR になる理由を真理値表で解説。押している間だけつながるプッシュボタン、切り替えスイッチ、階段の 3 路スイッチのしくみも。
キーワードAND 回路OR 回路プッシュボタン3 路スイッチ
第 4 章「電圧を読む」
分圧回路とプルアップ・プルダウン — 電圧計・可変抵抗・センサーの読み方
分圧回路の式と計算例、電圧計のつなぎ方、可変抵抗の 3 つの端子、マイコンの入力ピンが「不定」になる理由とプルアップ・プルダウン抵抗の選び方、サーミスタ・CdS で温度や明るさを読むしくみを解説。
キーワード分圧回路電圧計可変抵抗プルアップ抵抗プルダウン抵抗サーミスタ
第 5 章「コンデンサ」
コンデンサの充電と放電 — 時定数 τ = RC と LED の遅れ・残光
コンデンサが電気を貯めるしくみ、充電の曲線と時定数 τ = RC の計算、LED を遅れて点ける回路と残光のしくみ、電解コンデンサの向き(極性)と定格電圧の注意を、図と数値で解説。
キーワードコンデンサ時定数充電と放電電解コンデンサの極性