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抵抗器とは、いったい何をしているのでしょうか? 抵抗は字のごとく何かを抵抗(邪魔)をする意味で、つまり電気の流れを邪魔(制限)する部品と言うことになりますね。英語で「Resistor(レジスタ)」と言い記号として頭文字をとり「R」と書きます。そして、その邪魔する量が抵抗値となります。 抵抗を身近な物で探してみましょう。一般的な抵抗である炭素皮膜抵抗は炭素の皮膜でできています・・・と言うことは鉛筆やシャープペンシルの芯も炭素ですからもしかして抵抗になるかも知れませんよ。実際にテスターがある方は抵抗値を計ってみて下さい。 抵抗はカーボン(炭素)抵抗が多く使われその他にはソリッド抵抗、巻線抵抗、金属皮膜抵抗などがあるようです。それぞれ基本的には同じ役割をしますが用途により違ってきますのでその辺を勉強していきましょう! |
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■ 1Ωはなあに? ■ 回路図の中で抵抗値が表現されていますが単位は「Ω」と書き「オーム」と読みま、これが抵抗の単位です。実際に1Ωとは何でしょう、そうです決まりがあります。つまり1Vの電圧の時に1Aの電流が流れた場合の抵抗値を1Ωと言います。わかったかな! この法則を「オームの法則」と言いますがここでは説明しないでおきます。 通常は抵抗値の単位は1Ω(オーム)から1KΩ(キロオーム)そして10MΩ(メガオーム)とある規格に基づき連続して抵抗値があります。またその他にもワット数がありますが通常のキットでは1/4Wが標準的でしょう。 ■ 抵抗値は記号で書くとどうなるの? ■ では実際には「0」の数を短縮するために数字の単位を変える記号(単位は距離のメートルと似てます)がありますので参考にして下さい。抵抗値をそのまま表現すると10万オームなどは「100,000Ω」と解りづらいのでこの場合単位を変換して「1MΩ」と表現します。 ・単位の例題 1000Ω=1KΩ(キロオーム)、1000,000Ω=1000KΩ=1MΩ(メガオーム)と表します。 ・実際の表現方法は下記を参照してください。 ・この記号および単位は半固定抵抗・可変抵抗も共通です。 ※参考→今回は5%の標準抵抗器で「1.0」を見本として表現しています。 |
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抵抗器には3種類の分類に分かれます。それは「固定抵抗器」、「半固定抵抗器」、「可変抵抗器」です。 それぞれの詳しいことはこの後に説明してありますので見て下さい。簡単に説明するとこんな感じです。 ・固定抵抗器は決められた抵抗値でできた抵抗です。 ・半固定抵抗は基板内に組み込まれ調整用で普段その部品は調整しない部品です。 ・可変抵抗器はオーディオなどでボリュームを回して音量が変わる所に使われています。(回して変化する物は大体この部品です) |
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固定抵抗器の回路図は右記を参照にしてください。固定抵抗器とは決められた抵抗値でできた抵抗のことですが、その数分の抵抗値の数があるため種類が豊富です、その他に固定抵抗自体にも色々な種類があります。 キットの中にある抵抗を取り出して見てください。抵抗自体は肌色に近く長さが6ミリで直径が2ミリ位の円柱形で両端にリード線(足)が出ていると思いますが、それはおそらく炭素皮膜抵抗でしょう。またキットの内容で、用途が変われば別な種類も使われます。 |
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■ E系列ってなあに? ■ 固定抵抗では抵抗値が固定されていますので例えば0.1Ω〜10MΩまでをすべて作っていたのでは莫大な種類になりますのである程度決めてあります。その取り決めがE系列と言います。±5%の場合E24系列で±1%ではE96系列が使用されます。もし抵抗を注文する場合この値に準じて発注しましょう。詳しくはE系列の説明を見てください。 |
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■ 固定抵抗一覧表 ■ 一覧表 種類ごとで用途が違いますのでそれぞれ一覧にしてみましたので参考にして下さい。 |
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固定抵抗には色々な種類がありましたが、同じ抵抗でも大きさが違うのありますよね!そうですそれがワット数の違いです。ワット数はその抵抗が働く限界のパワーですのでワット数が大きくなればパワーも大きく外観も大きくなりますのでキットを組む時には間違えないようにして下さい、また半固定抵抗・可変抵抗にも同様にワット数などが有りますので注意してください。 |
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■ 抵抗の定格電力一覧表 ■ 一覧表 抵抗の種類により用途があるので、それぞれ規格が有り、一覧表にしてみましたので参考にして下さい。 注意! 抵抗には、種類のほかに定格電力、抵抗値の範囲、許容誤差などが変わりますので注意してください。 |
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■ ワット(W)数ってなに? ■ ワット数が出てきましたが、これは重要な規格ですので少し勉強しましょう。抵抗自信も流れを妨げる限界がありますがその一つに定格電力があります。例えば100Ωの抵抗に10Vの電圧を加えた場合は流れる電流が0.1Aですので電力は1Wとなります。この場合、定格電力1Wの抵抗ですと限界ですので壊れてしまいます。実際には2倍くらいの余裕が必要で最低でも2〜3Wの抵抗を使わなければなりません、これが定格電力です。 ワットとオームの法則に関する計算例はここで見れますので参考にして下さい。 |
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■ 抵抗の定格電力と大きさの一覧表 ■ 一覧表 よく使う抵抗のワット数と外形の大きさの比較表を作りましたので参考にして下さい。(メーカにより若干大きさが変わります) 注意! 抵抗値が同じで大きさが違う場合は抵抗自体のワット数が違うので注意してください。(抵抗に記載されていない物もあります) |
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でも最近は音量の調節はリモコンが主流になって来ているので回すと言うより押す方が増えているかも・・・ 昔ならTVやオーディオなどで「音量」・「低音」・「高音」などの調節をボリュームなどを回すところが多く楽しかったものですが最近は少なくなりましたね!(チョット寂しい) |
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■ ボリュームってなあに ■ 「ボリューム」って何でしょう、でもキットの場合は結構ボリュームは使われていますのでチョットのぞいてみましょう。 実際は抵抗値が自由に可変できるので音量・音質・画面の明るさなどで使われていますが、部品自体あまり見たことがないでしょう。固定抵抗は2本足ですが可変抵抗は3本足です、外側の2本が規定の抵抗値となり真ん中の端子がその外側の端子に回すことで移動する仕掛けになっています。文書ではチョット難しいかも! そのほかに、ボリュームに1個だけついている物が1連タイプで2個ついているのが2連タイプ(2個とも同時に回転します)があり2連タイプはステレオアンプ関係に使用されます。そして中間でカッチとクリックするタイプや中間タップ付き(4本の端子がでてる)物などもあります。 ■ 「カーブ」ってなあに! ■ 可変抵抗にはカーブ曲線と言うものがありますが、これは回転角度とその角度に対応した抵抗値の変化量がカーブにより違うのです。直線的に変化する「B」タイプその他にA,B,C,D,M,Nなどがあるようです。詳細はカーブの話を参照してください。 ■ 可変抵抗の抵抗値はどうなっているの? ■ そうです自由に可変と言っても抵抗の最大値がありますが、それが可変抵抗の抵抗値となります。たとえば10KΩの可変抵抗は0Ω〜10KΩの範囲内であれば自由に調節できます。ただし抵抗値もそんなに種類がないので表に通常品を記載しました。 可変抵抗器はいろいろなタイプがあり、また許容誤差も±10%が標準的ですが小型タイプは±20%があるようです。 |
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■ 半固定抵抗ってなあに? ■ 「半固定抵抗」って何でしょう、でもキットの場合でも良く使われていますのでチョットのぞいてみましょう。 実際に可変抵抗と同じで抵抗値が自由に可変できるのでガンバレば音量・音質・画面の明るさなどを調節できましが毎回マイナスの小さいドライバーは準備できませんので頻繁に使われるところには向いていません、そのため基板に直接取り付けるタイプが標準です。 これも可変抵抗と同じで固定抵抗は2本足ですが可変抵抗は3本足です、外側の2本が規定の抵抗値となり真ん中の端子がその外側の端子に回すことで移動する仕掛けになっています。(場合によっては2端子もあるようです) |
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■ え〜!でもなぜ名前に「半」て付いているのでしょう。 ■ この抵抗は実際に調節する必要のある時(回数)が問題なのです。つまり次の時にしか調整しないのです。 1.完成時の初期調整の時に使用する。 2.修理などでの再調整の時に使用する。 3.普通に使っている場合にも、たまにしか調整しない場合。 と1回調整するともうあまり変更しない場合などに使用する部品です。また調整だけのため使用するので基板に取り付けタイプが多いようですし調整自体もドライバーで行う物が一般的です。まあ!可変なのに調整が1回でその後は固定抵抗として働くため半固定抵抗と言われているのでしょう。 ■ それでは必要ないのでは・・・ ■ でも実際には大事な役目をしています。回路設計で抵抗・コンデンサ・トランジスタ・ICなどをデータシートをもとにして回路を作りますが実際の組み立てた条件とは部品のバラツキなどで違っています。そこである程度、回路設計に余裕を持たせ必要な部分にこの半固定を使う事により設計通りに動作させることができます。 電子キットの場合は、音声の最大出力調整・マイク入力の調整・内部電圧の調整・点滅の速度調整などに使われます。もちろんキットでも使う人が調整をしたい場合は半固定抵抗でなく可変抵抗を使用します。 ■ 半固定抵抗の抵抗値はどうなっているの? ■ 基本的に可変抵抗器と同じです。 可変と言っても抵抗の最大値がありますが、それが半固定抵抗の抵抗値となります。たとえば10KΩの半固定抵抗は0Ω〜10KΩの範囲内であれば自由に調節できます。ただし抵抗値もそんなに種類がないので表に通常品を記載しました。 半固定は可変抵抗器と違い全て「B]タイプのみです。また許容誤差も±10%が標準的です。 |
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抵抗は右の図のように4本のカラーの輪が印刷してあります。抵抗を良く見ると色が付いている場所が片寄っていますので片寄っている方が始まりで第1色帯となります。(図では@が第1色帯となります) 写真と合わせて勉強できる「カラーコード」のコーナーも見てください。 |
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■ カラー・コードについて ■ 昔の抵抗は抵抗自体も大きかったので抵抗値がそのまま印刷されていますが最近の小型抵抗は製造ラインの関係で小型化・自動化が進みカラー・コードで抵抗値を表現するようになりました。解らない方が見ると綺麗な色だなとか思っているのでしょうか? ただし抵抗により型番やワット数など明記したいためカラーコードで再現できないので数字で印刷されている物もあります。 この読み方も世界基準(日本ではJIS規格)で決まっていますのでカラー・コード表を参考に読めるように勉強してみてください。抵抗値も読めるようになると結構おもしろいですよ! |
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■ 実際に右図のカラー抵抗を読んでみましょう。■(今回は抵抗の印刷してある帯の数が4本の物です) 抵抗値の1桁目が@で2桁目がAそして0の数(乗数)がBとなり最後のCは誤差で見本は金色で±5%以内の誤差です。 @は「黄色で4」、Aは「紫で7」、Bは「赤で100」−−>4700Ω 単位を修正して4.7KΩとなります。 下記の早見表でBの色を探しそこの場所の「第3色帯−抵抗値」の「□」に1桁目と2桁目を入れるとすぐに抵抗値が出ます。 ■ あとは直感で読めるようになる ■ 最初のうちは確かに表がないと読めませんが、いろいろやっているうちに通常使う抵抗であれば無意識のうちに抵抗値を読んでいますのであせらずに地道が大切です。でも人間の脳は面白いものですね! ※注意→抵抗は誤差で帯の数が変化します。±5%以上で帯が4本、それ以下の場合は帯が5本になります。 |
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■ えー何ですかそのカーブって? ■ 本来Aカーブとは「AudioTaper」と言われていたそうですが要するにオーディオ用に設計されたカーブ曲線です。実はオーディオ用と言うより人間の耳用という方が正しいかもしれません。 カーブを文章で表現すると回転角度とその角度に対応した抵抗値の変化量のカーブのことです。なんだか良くわからないですよね! 簡単に表であらわすとわかりやすいので、実際と違いますが「こんな感じ」を表にしてみました。(実際は若干違うと思いますが・・・) 文章よりは表の方がわかりやすいと思います。直線的に変化する「B」タイプその他にA,B,C,D,M,Nなどがあるようです。 ■ 「Aカーブ」ってなあに! 人間の耳? ■ 実は原因は人間の耳にありますが、小さい音から大きい音までを直線的に音量を上げると人間の耳は最初はすごく急激に大きくなりだんだんと変化が鈍くなるように感じます。人間の耳は小さい音に敏感にできているためその部分の聞こえ方に幅が広いようです。そこで音量・音質などを変えるときは直線的に変化せず人間の耳に合った変化をするAカーブを使うようになり何種類かのカーブ曲線が生まれたようです。 ☆それではおもなカーブを説明しましょう。☆ ▲ Aカーブ ▼ Aカーブは人間の聴覚に会わせたカーブです。最初はゆっくりと変化し後半は急激に変化するようになっています。(海外でもAudioTaperといわれ「A」を使う) ▲ Bカーブ ▼ Bカーブは直線的に変化する物で計測器などの調整で人間の感覚が関係ない所の調整用はすべてこのタイプになります。(海外ではLinearTaperといわれ「L」を使う) ▲ Cカーブ ▼ CカーブはAカーブの逆動作でステレオのバランスなどに使用するが最近「MNタイプ」が出てきたのであまりお目にかかりません。(海外ではReversal Audio Taperといわれ「RA」を使う) ▲ Dカーブ ▼ Aカーブを更に強力にしたタイプのようです。 ▲ A/C、M/Nカーブ ▼ バランス専用のカーブで作られたものですが参考まで! ※参照・・・右図がおおよそのカーブを再現にしてみましたあくまでも参考まで! |
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