不良プリント基板（PCB）の診断 プリント基板（PCB）の詳細に入る前に、回路に関するいくつかの基礎知識を押さえておきましょう。 電気: 小さな照明から大型機械まで、あらゆる機器に供給される動力です。電気とは、電子があるレベルから別のレベル（主に高電位から低電位）へ流れる現象です。電気回路には常に電圧源/電流源、回路部品があり、電気は常に正の電圧レベルから負の電圧レベルへ流れます。 電圧、電流、抵抗、コンデンサ、インダクタは、いわゆる「回路」と呼ばれるあらゆる電気的シナリオの主要素子です。電流は、正弦波交流（AC）または直線的な直流（DC）の2形態を取ります。 電気回路のハードウェア開

電気接地（アース） – 構成部品、工法、種類、仕様 – 電気接地工事の完全解説 電気接地（アース/グラウンディング）、接地方法、接地種類、接地構成部品とその仕様について、電気設備における電気接地の観点から解説します。 電気接地（アース/グラウンディング）とは？ 電気機器や設備の金属製（導電性）部分を大地（アース）に接続することを接地（アース/グラウンディング）と呼びます。 言い換えれば、電気機械・装置の金属部分を、湿潤な大地に埋設した接地極（アース電極/アースプレート）へ、極めて低抵抗の太い導体線で接続し、安全を確保することを接地（アース/グラウンディング）といいます。 「アースする」

再生可能エネルギーとグリッドシステムの統合 枯渇することなく半永久的に存在するエネルギー形態を再生可能エネルギーと呼びます。風力、石炭、バイオマス、プロパン、ウラン、水力、太陽光など、自然に存在し、枯渇せず、人工的に形成されたものではないエネルギー源です。 歴史的に見て、これらの源から電力を生産する概念が産業界に登場し、時間の経過とともに本格的な生産が始まりました。2009年の調査では総発電量の19%を占めていましたが、2013年の米国最新調査では約49%まで増加しています。ヨーロッパ諸国では、これらの資源を従来の配電システムに統合することが推奨されています。 基本的な考え方として、

テスターメーターでバッテリーをテストする方法 バッテリー、車載バッテリー、電池の効率と状態をチェック・測定するためのツールやメーターは数多く存在します。デジタルマルチメーターでもテスト可能ですが、より正確な診断には、デジタルバッテリーテスター、マルチバッテリーテスター、12V電子バッテリー&スターター/充電システムテスター、電子バッテリー&システムテスターなどの専用ツールを使用し、バッテリーが良好か、寿命かを判定します。 なぜバッテリー容量はAh（アンペア時）で表され、VAではないのか？ なぜバッテリーに交流（AC）ではなく直流（DC）を蓄えるのか？ テスターメーターでのバッテリ

コンタクタ接点設計の考慮要素 コンタクタの接点を設計する際、以下の要素を考慮します。 電流遮断容量（定格電流） 接点の電流遮断容量は、接点設計および接点材料の選定において最も基本的な要素です。硬引き銅線や鍛造銅が良好な結果を得るための良い選択肢となります。 接点間の圧力 接点間の圧力は、接点の電流遮断容量に正比例します。つまり、接点圧力を高めれば電流遮断容量も向上します。ただし限度があり、限度を超えて圧力を上げても効果はありません。必要な性能を得る範囲で圧力を調整します。 接点の質量 コンタクタ接点からの放熱量は接点の質量に正比例します。したがって、接点の質量も設計時に考慮すべき要素で

スター（Y）結線とデルタ（Δ）結線の照明負荷 – 電気配線工事 スター（Y）結線照明負荷 – 電気配線 図(a)に、多階建て（3階建て）ビルにおけるスター結線（三相四線式 / 3相4線式）照明システムを示します。接続ネットワークにおいて、ランプのランダムなON/OFFや球切れの影響を受けずに、三相間で負荷を均等に分配するには、中性線（ニュートラル線）が必須です（スター結線には中性点があるため）。 知っておくと良いこと: スター結線には中性点/中性線があるため、単相および三相電源システム（単相・三相照明、モータ接続、その他家電負荷など、用途に応じた異なる負荷向け）の両方を取り出せます。

信号機制御 シンプル電子工作 (IC 4017カウンターと555タイマーを使用した信号機制御プロジェクト) はじめに 信号機は車両交通を制御するために用いられます。現代では誰もが様々な種類の車両を所有しており、車両数の増加に伴い、渋滞や事故を防ぐために信号機は不可欠となっています。信号機には3色の灯火があり、それぞれドライバーに異なる指示を与えます。赤色（上）は交差点で一時停止、緑色（下）は交差点を通過可、黄色（中）は次の信号が赤なら待機、緑なら発進準備（エンジン始動）を促します。信号機は、多様な車両が行き交う現代において、車両衝突を防ぎ、渋滞を緩和する優れた手段であることが証明されています

555タイマーとBC547トランジスタを使用した拍手スイッチ回路の電子工作 拍手スイッチ回路の概要 拍手スイッチは、基本的な電子部品を使って作るミニ電子工作プロジェクトです。拍手の音で任意の電気部品や回路をON/OFF制御できます。ここでは2種類の基本的な拍手スイッチ回路図、すなわち「555タイマーICあり」と「555タイマーなし」の両方を紹介します。 この回路で使用するコンデンサーマイク（エレクトレットマイク）は、拍手と同じピッチ（高さ）の音を入力として検知します。必ずしも拍手そのものである必要はなく、拍手と同程度の高いピッチの音であれば反応します。つまり、この回路は音エネルギーを電気エ

PIC18マイクロコントローラーをC言語でプログラムする：ステップバイステップチュートリアル（図解付き） マイクロコントローラーのプログラミングとは 特殊ソフトウェアでマイコン用コードを記述すること。多数のソフトウェアがあるが、本稿ではPIC18をC言語でプログラミングする手順を解説。Cは広く使われ、8/16ビットPICでアセンブリ以外の唯一サポート言語。 PICシリーズ分類 8ビットPIC： PIC10, PIC12, PIC16, PIC18シリーズ 16ビットPIC： PIC24, dsPIC30, dsPIC33シリーズ 32ビットPIC： PIC32シリーズ プログラムをマ

PCB設計：PCB設計手順（555タイマーLEDフラッシャー回路の設計例） ステップバイステップ&ピクトリアルビュー PCB「プリント基板」とは PCB（Printed Circuit Board）は、すべての部品がはんだ付けされ、銅パターンで相互接続される基板。単層から多層（一般的にソフトウェアは14層まで対応）まで可能。最も一般的なのは片面基板。異層の部品・導体はメッキスルーホール（ビア）で接続。ソフトウェアで設計し、製造用データをメーカーに渡す。本記事はソフトウェア上での設計手順をカバー。 ARES Capture ProteusでのPCB設計 ソフトウェア紹介 Labcenter

Arduino Serial：Arduinoによるシリアル通信 シリアル通信の背景 マイクロコントローラー/マイクロプロセッサーが外部と通信する際、8ビットパケットでデータをやり取りする。並列通信では8本の配線が必要で、長距離では信号劣化、コスト高という課題があった。これを解決するため、3線で8ライン分のデータを伝送するシリアルプロトコルが考案された。送信側で並列-直列変換（シフトレジスタ）、受信側で直列-並列変換を行う。同期式（ブロック転送）と非同期式（バイト単位）があり、非同期式が主流。 シリアル通信の3タイプ シンプレックス（送信のみ） 半二重（送受信可能だが同時不可） 全二重（送

Arduino PWMプログラミングとその関数 PWMとは PWM（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）は、電圧変動が必要なほぼすべてのデバイスで使用される技術。安定したDC電圧を、パルス幅が変化する矩形波に変換し、波の全周期（T）に対する「ON」パルス幅の比をデューティサイクルと呼ぶ。パルス持続時間変調（PDT）とも呼ばれる。MOSFET、トランジスタ等のパワースイッチが必要で、高負荷PWM信号には高度な回路も要する。 なぜPWMか 主用途はデューティサイクル変化による電力制御。抵抗で電流制限も可能だが、大電力損失で非効率。大電力制御では抵抗コストがPWMシステム

Arduinoプログラミング：Arduinoとは？どうプログラムする？ Arduinoとは Arduinoは内蔵プログラミングサポートを持つオープンソースハードウェアプラットフォーム。Hexバーナー等の追加ハードウェア/ソフトウェアなしでプログラム（Hexファイル）を転送可能。基本動作に必要な周辺機能を内蔵。シンプルなAVRマイクロコントローラーベース。 豊富なライブラリが最大の魅力。車輪の再発明不要で、長い従来コードが数行に短縮。使いやすく生産性が高い。アナログ/デジタル入力対応、スイッチ、エンコーダー、センサー、モーター、リレー等多様なハードウェアと容易にインターフェース可能。 基板設計

三相電気分電盤・コンシューマーユニットの家庭設置方法 電柱から三相電力量計・三相分電盤への配線、三相・単相負荷回路の三相配電システムへの接続を、家庭・商業用電力供給システムで解説します。 三相・単相電力とは 発電所では三相電力が発電されます。オルタネーターの固定子3コイルが120°ずつ位相差を持って電圧・電流を生成。送電線で変電所へ送られ、単相変圧器3台または三相変圧器1台（スター「Y」またはデルタ結線）で配電されます。電圧は送電用に昇圧、配電用に降圧されます。MDB、DB、サブ回路ではRCD、MCB、MCCB、CB、RCBO、ヒューズ、スイッチ等が保護・制御装置として使用されます。 英国

多層ビルにおける三相・単相配電配線設置：電柱から三相電力量計・三相分電盤へ 三相コンシューマーユニットを多層ビルに設置し、三相・単相負荷を三相配電システムで接続する手順を解説します。 多層ビル三相配線に必要な機器 三相電力量計：1台 3極MCCB、63A：1台 2極RCD、63A、30mA感度：3台 2極MCB、63A：3台 1極MCB、20A：6台 1極MCB、16A：3台 1極MCB、10A：6台 分電盤ケース：3台 中性線接続用バスバーリンク MCB共通接続用銅ストリップ：3本 アース・グランドリンク用銅ストリップバスバー 三相メイン配電盤の配線手順 三相電力量計を接続（図参照

多層ビルにおける単相メイン配電盤設置：電柱から単相電力量計・分電盤へ 本チュートリアルでは、電柱から単相電力量計・単相分電盤を経て、家庭用単相負荷を単相配電システムで接続する手順を解説します。 多層ビル単相配線に必要な機器 単相電力量計：1台 2極MCCB、63〜100A：1台 2極RCD、63A、30mA感度：3台 2極MCB、63A：3台 1極MCB、20A：6台 1極MCB、16A：3台 1極MCB、10A：6台 分電盤ケース：3台 MCB共通接続用銅ストリップ（バスバー）：3本 アース・グランドリンク用銅ストリップバスバー 単相メイン配電盤の配線手順 単相電力量計をメイン電源

電気回路におけるノード・ブランチ・ループ・メッシュとは？識別方法を解説 ネットワーク定理を用いて複雑な電気回路を解析するには、ノード、ブランチ、ループ、メッシュの理解が不可欠です。本チュートリアルでは各概念の定義と、実際の回路での識別・カウント方法を解説します。 ノード（Node） 2つ以上の回路素子（抵抗、コンデンサ、インダクタ等）が接続される点または接合点。言い換えれば、2つ以上のブランチ間の接続点。 ノードの見つけ方 回路を再描画すると、図2のように6つのノードが識別できます。 ブランチ（Branch） 2つの接合点の間にある回路の一部。1つ以上の素子（両端子を持つ単一素子：電圧源

直流回路解析におけるテブナンの定理 フランスの技師M.L.テブナンが1893年に発表。ヘルムホルツ・テブナンの定理とも呼ばれ、複雑な線形回路・ネットワークを簡略化する基礎的手法です。複雑な電気・電子回路を素早く簡単に解くのに役立ちます。 テブナンの定理の内容 VTH = テブナン電圧（開放電圧） RTH = テブナン抵抗（開放回路抵抗） 解析手順 負荷抵抗を開放する。 開放電圧を計算・測定 → VTH。 電流源を開放、電圧源を短絡。 開放回路抵抗を計算・測定 → RTH。 VTHを電圧源、RTHを直列抵抗として等価回路を描き、負荷を再接続。 オームの法則で負荷電流を求める。IL =

直流回路解析におけるノートンの定理 ノートンの定理は、テブナンの定理と同様に、線形・能動回路や複雑なネットワークをシンプルな等価回路に簡略化する有用な手法です。テブナンとの違いは、テブナンが「等価電圧源＋直列等価抵抗」を与えるのに対し、ノートンは「等価電流源＋並列等価抵抗」を与える点です。 ノートンの定理の内容 任意の線形回路は、特定の端子において、実在する独立電流源と並列抵抗の組み合わせに等しい。 ノートンの定理を用いた解析手順 負荷抵抗を短絡する。 短絡電流を計算・測定。これがノートン電流（IN）。 電流源を開放、電圧源を短絡、負荷抵抗を開放。 開放回路抵抗を計算・測定。これがノート

デジタル・アナログマルチメーターによる電気電子部品・デバイスのテスト トラブルシューティングの基本 電気電子工学におけるトラブルシューティングの役割は極めて重要です。多くの部品は共通の機能・動作を持つため、マルチメーター（DMM・AVOメーター）を使った基本的なテスト手法を習得すれば、端子特定や良否判定（短絡・開放・正常・故障）が可能になります。 本チュートリアルで扱う部品 ケーブル・電線 スイッチ・プッシュボタン ヒューズ コンデンサ・インダクタ 抵抗・焼損抵抗 ダイオード・LED バッテリー トランジスタ リレー 各部品のテスト手順 ケーブル・電線：導通テスト 抵抗モード（Ω）