簡単なツールをつくる
前回、電池で電源回路を作った哲さん。慣れない半田付けに
閉口しながらも、何とかやり遂げて、達成感で愛犬ロボと家
まで、スキップしながら戻ったのでした。そのスキップを、
奥さんである瑞希さんに見られてしまいました。瑞希さんは
怪しいと疑っています。浮気でもしているのかと、今日は後
をつけて来ました。そんなこととは夢にも思わない哲さんは
啓二さんの仕事部屋の前で、料理教室の女性と挨拶を交わし
部屋に入っていきました。これが、後で修羅場を見る原因に
なるとは、その時は知る由もなかったのです。
哲 ：こんちは。いい天気だぞ。
啓二：ああ、そうだな。入れよ。
哲 ：今日は簡単なツールを作ると先週聞いたが、何を作るんだ。
啓二：後々まで使える自作ツールを作るんだよ。
みの虫クリップワイヤ、導通チェッカーとＬＥＤ極性チェッカーだ。
哲 ：みの虫クリップワイヤは、何に利用するのかな。
啓二：電源と部品を接続して、極性をチェックしたり、半田付けの不良な部分
を、応急補修したりするときに使う。赤、黒、白、黄の４本を作り手元
においておくと便利だよ。
以前作った手順書があるから、見ながら、半田付けしてみてよ。
哲 ：すぐにできそうだな。
啓二：半田付けは、電子回路を作成するときの基本なので、ゆっくり
着実にやろうぜ。ここで、手を抜くと、後での修正が大変だから。
（４本を半田付けして、ほっとしている哲さん）
哲 ：できたぞ。
啓二：どれどれ、チェックしようか。テスターを抵抗レンジにして、抵抗
をはかると。０Ω付近であれば、よいけれどね。
４本全部を直列に接続して、抵抗をチェック。
大丈夫のようだな。お次は、導通チェッカーだ。
哲 ：難しいのか。
啓二：いや、そうでもないよ。加工に手間がかかるだけで、
回路自体は簡単さ。
まずは、導通チェッカーの回路図を見てくれ。
哲 ：単３乾電池１本にブザーとテスト棒だけか。
啓二：そう。自作ツールは、なるべく短時間で作れることが大切。
そして、長く使えることが必要なんだ。安いことも必要だな。
哲 ：回路は簡単な割に、部品が多いな。
電池ホルダー、ケース、ブザー、コネクタ、テスト棒か。
どうやって使うんだ。
啓二：半田付けしたところが、電気的につながっているかどうか
音でわかるようにするんだ。つながっていれば、ブザーが
なる。
哲 ：じゃあ、作るか。
（半田付けしたり、ケースに穴を開けたりして、完成）
啓二：電池を入れて、テスト棒をつけて音が鳴ったからできたなあ。
次は、ＬＥＤ極性チェッカーだ。回路図は、これ。
青以外のＬＥＤは、大体３Ｖ程度電圧を与えて、１０ｍＡほど
の電流を流せば光る。そこで、電池と電流制限抵抗で、ＬＥＤ
に１０ｍＡほど電流を流して、光るときの接続を見つける。
哲 ：電流制限抵抗の値で、どうやって計算するんだ。
啓二：まず、ＬＥＤに電流を流すと、だいたい２Ｖ程度の電圧が発生する。
これを順方向電圧Ｖｆと呼ぶ。電源電圧Ｖｐと流したい電流値をＩ
とすれば、オームの法則で、電流制限抵抗の値は、次式で求められる。
Ｖｐ−Ｖｆ＝Ｒ×Ｉ
Vp=5V、Vf=2V、I=10mAとすると、R=300Ωとなる。
３００Ωだと、ＬＥＤの発光輝度が高く、電池の消耗が
激しいので、４７０Ω程度にしておく。
哲 ：何でこんな中途半端な数値の抵抗を使うのだ。
啓二：それは、誤差が最少になるように、隣合う抵抗の値を決めたからさ。
誤差の範囲により、Ｅ６系列、Ｅ１２系列、Ｅ２４系列、Ｅ９６系列
とある。抵抗、コイル、コンデンサは、Ｅ１２系列の値を採用すると
よいよ。
哲 ：目的の抵抗値がないときは、どうするのさ。
啓二：直列、並列の接続をして、目的の抵抗値に作るの。
そうそう、抵抗を使うときは、目的の抵抗値になったら、その抵抗
の消費電力を計算しておこう。
哲 ：何故そんなことをするんだ。
啓二：部品には、許容電力というのがあって、その電力を超えると破壊されて
しまったり、発生する熱で燃えたりして、危険なんだ。で、許容電力の
１／３程度になるようにしておく。
哲 ：燃えて火事になんかなったら、えらいことだ。
啓二：そういうこと。今回は、２Ｖで１０ｍＡの電力消費なので、２０ｍＷ。
使う抵抗は、２５０ｍＷ品で、最大の許容電力の１／１０なので燃える
ことはない。だから、そのままでよい。
哲 ：そのままで、よいって、駄目なときはどうするのかな。
啓二：複数の抵抗を組み合わせて（直列、並列接続をして）、各抵抗の許容電力
の１／３程度になるようにする。また、許容電力の大きな抵抗を使うこと
もある。
哲 ：組み合わせの妙を追求するのか。
啓二：うん、じゃあ、やってみて。
（１０分ほどで完成）
哲 ：できたよん。
啓二：導通チェッカーで接続をチェックしてね。
哲 ：そうか、こういうときに使うのか。
啓二：ＬＥＤを渡すから、極性をチェックしてみて。
哲 ：あれ、足が届かない。どうすりゃいいんだ。
啓二：そういうときに、みの虫クリップケーブルを使うの。
哲 ：ああ、そうか。こういうときのためか。
啓二：使い道はいろいろある。自分で工夫することだ。
じゃあ、ここまでにしよう。