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Fグループ電子工作講座

秋月電子SH7125ボードで始めるマイコン開発

電圧と電流の違い

マイコン基板で何ができる?のページで少し触れていますが、マイコン単体ではモーターを回すことはできません。

モーターを回すには周辺回路が必要となります。
今回はモーターを動かす周辺回路を作成する際に必要となる電圧電流の話。

電圧電流は良く水の流れに例えられます。
小学校の理科の時間にやった気がします。

電圧

水源の高さ、水圧の高さに相当します。また、水の流れる速さとも言えます。

電流

流れる水の量に相当します。

ここで重要なのは水の流れる速さと水の流れる量は別物だということ。

水鉄砲を使うとかなりの速さで水が流れ、遠くまで水が飛びます
一方、やかんから水を灌ぐ勢いでは遠くまで水が飛ぶことは無いでしょう。

これは水の流れる速さの話
ではコップに水を灌ぐ場合を考えてみます。

水鉄砲コップを満たそうと思うと相当時間がかかります
一方、やかんで水を注げばあっという間にコップがいっぱいになります。

これが流れる量の違いです。
基本的には流れが速いほうが流れる量が多くなる傾向にありますが、
必ずしも流れる量が流れる速さに比例するわけではありません。

次に2つの条件で水車を動かしてみる事を考えます。

高い場所から水をチョロチョロ流す場合、場合によっては水車は動きません
このまま動かすためにひたすら勢いを上げると水車が回る前に水車が壊れてしまいます

低い場所から水をドバーっと流す場合、速さがなくても力強く回ります
こちらも無理やり大量の水を流そうとすると水車が壊れてしまいます

人に例えるなら「ウサイン・ボルト1人」対「小学生100人の徒競走とも言えます。
普通に考えるとウサイン・ボルトが勝つはずです。
しかし、合計100kgの荷物を持って走る場合はどうでしょう。
この場合だと100㎏持って走らなければいけないボルトより、一人あたり1㎏の荷物を持って走る小学生の集団の方が速くなりそうです。無理をさせるとけがをしてしまいます。

電気の場合も同じです。
 いくら電圧が高くても電流がヒョロヒョロではモーターは回りません。
電圧が低くてもしっかり電流が流れればモーターは回ります。
ある程度電圧が無いとモーターは回りません。

マイコンから出力される電圧は5Vですが、電流は数mAとヒョロヒョロです。
指令を出すには十分ですがモーターは回りません。
だからこそ周辺回路が必要となってきます。
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