お問い合わせ

03-5677-3930初診受付

ブログ

2010年12月30日

1937 配線図の電池のプラスはどっち? 

電源
2個の長方形の細長い方が+(電位の高い方)を意味します。

ーーーー
子供の理科の問題に電池と磁場の関連を問うものがあります。

電池で電球をつけ、その電線の周りに置いた方位磁石の示す方向を答えさせる初歩的な問題なのですが、どうしても磁場の向きが合わない。

まず地球を磁石に見立てると北極はS極、南極がN極です。(地球の北極がS極だから方位磁石はNが北:northです。)ここがまず紛らわしい。そこで磁場は南極から北極に向かうと教えます。

その中に、電源と抵抗を含む簡単な回路を置き、その周りに生ずる磁場があることを教えます。

その方向はフレミングの右手の法則で、電流が親指なら、磁場は中指の方向。磁場は、電流(電線)の周りを回旋するので方位磁石が電線の向こうに有るのか、手前にあるのかで方位磁石の指し示す方向は逆転します。

地球の磁場は南から北へやや強く存在し、コイルでない単線の電線の周りには電流による磁場が生じます。

その合成ベクトルの方向を考えてその磁場の向きに方位磁石のN極が向くと考えればよいはずなのです。

しかし、その答えがなぜか合わない。
さんざん悩んだ末に間違いが解りました。

ここに示すのは電子回路を書き表すために使う図が回路図と電池の絵です。

spec

おはずかしながら、乾電池の形をその記号に当てはめて、短くて太いのがプラス極と勘違いをしていました。
(ボタン電池では飛び出したほうがマイナスという製品もあるようです。)

物理には絶対の自信があったのですが、今日は小学生の理科の問題に一苦労いたしました。

ーーー説明の引用ーーー
実体配線図

回路図では各部品を特定の記号に置き換えて記述し、それらを線でつないで配線とします。一見すると、右図の「実体配線図」のような、部品の絵が直接書いてある方が直感的に分かりやすそうに思えますが、書くのは面倒ですし、部品が増えてくるとごちゃごちゃになりますし、人によって絵心のばらつきがでます。

書くのが面倒な部品もあります。そのうえ、同じ機能、たとえば値の抵抗であっても、多くの種類があり、それらをとても書き分けられません。そこで、記号で書くわけです。

回路図それが右図の「回路図」です。電池に相当する直流電源、抵抗、発光ダイオードを記号にしています。たとえば、実体配線図では電池を使っていますが、電源装置から電流を供給しても同じ図になります(なにを使うか明示するときは別途付記する)。

まずは覚えておいてほしい回路図の記号を示します。

電源
直流電圧源 すでに電池の記号として見覚えがあるかもしれませんが、この記号は直流電源全般を表します。電圧はそばに書いておきます。2個の長方形の細長い方が+(電位の高い方)を意味します(図中の+-記号は説明のためのもので、実際には不要)。

なお、電池の記号にしたときに、この記号1個で1.5[V]という使い方を見たことがあるかもしれませんが、一般には1個で任意の電圧に使えます。

以下続く。
ーーーーー
初歩的な間違っている点が解らないと、いくら考えても正しい答えにたどり着けない。そんな経験でした。

Categorised in: 未分類