対話式で記憶に残る応用情報:回路記号の読み方と電流の向き

応用情報技術者試験

こんにちは、おゆかよです。
この記事では、「回路記号の読み方と電流の向き」について、博士との対話を通じてわかりやすく学びます!
特に「電圧がプラスとマイナスで電流はどう流れるの?」という疑問を解消できます。^^

回路記号の読み方と電流の向き

わたし
わたし

博士~、電圧波形の問題見てて、記号の意味とか電流の向きとか全然わからなくて混乱してるの。
「抵抗」「ダイオード」「接地」とか出てくるんだけど、どう見たらいいの?

博士
博士

お、いい質問だね。じゃあ一個ずつ説明していこうか。

● 回路記号の基本

記号名称意味
抵抗(Resistor)電流の流れにくさを表す
ダイオード(Diode)電流が一方向にしか流れない部品
接地(グラウンド)電圧の基準点、0Vと考える
わたし
わたし

ふむふむ…記号はなんとなく覚えたかも。でも「電圧が+のとき」とか「−のとき」で電流ってどっちに流れるの?

博士
博士

そこがポイントだよ!

● 電流の基本ルール

  • 電流は「電圧が高い方(+)」から「低い方(−)」へ流れる
  • 電圧波形で言えば、「電圧がプラスのとき」は電流が流れる向きが決まるんだ。
わたし
わたし

じゃあ、たとえば回路の片方が「+5V」、もう片方が「接地(0V)」だったら、電流は「+5V → 0V」に流れるの?

博士
博士

その通り!
だから「電圧がプラス」というのは、「上の点の方が下の点より電圧が高い」って意味なんだ。
抵抗がその間にあると、電流は「高い電圧 → 低い電圧」つまり「+側 → 接地」に流れる。

わたし
わたし

なるほど…!でも、波形を見たときにどうやって電流の向きを読み取ればいいの?

博士
博士

たとえば、ある点の電圧波形が「プラスになった瞬間」を見るといい。
その瞬間、その点は接地より高い電位になってるわけだから、そこから接地に向かって電流が流れるんだよ。

+電源(5V)
 │
[ 抵抗 ]
 │
[ 接地 ]

電圧波形で「上の端子が+5V」になってるとき、電流は上 → 下に流れる。

わたし
わたし

じゃあ電圧がマイナスになったら…?

博士
博士

今度は「接地の方が電位が高い」ってことになるから、下 → 上に電流が流れることになる。
でもここでダイオードが入ってる場合は注意!

● ダイオードのルール

  • ▶| ←この向きにしか電流が流れない
  • 「▶の先っぽ」から逆方向へは流れない
わたし
わたし

なるほど、ダイオードがあると「逆方向に流れなくなる」ってわけね!

博士
博士

その通り!
だから、波形問題では「このとき電流は流れるのか?」「どっち向きに流れるのか?」を回路図と電圧波形でセットで見て判断するのが大事だよ。

まとめ

項目内容
電流の向き高い電圧(+)から低い電圧(−、接地)へ流れる
抵抗の役割電流の流れに抵抗を与えるが、向きは制限しない
ダイオードの役割一方向(▶→|の方向)にしか電流を流さない
接地(GND)電圧の基準点(0V)で、電流はそこに流れることが多い
波形の読み方電圧がプラスになったら、そこから接地に電流が流れる

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