紙で計算するかシミュレータを使い、結果を入力してください。測定するときはパネルを閉じ、練習問題タブで再び開けます。
解き方
非安定:tH = ln(2)(R1 + R2)C、tL = ln(2)R2C、f = 1/(tH + tL)、D = tH/(tH + tL)。単安定:t = ln(3)R1C。解析値を読むか、オシロスコープでV1を測定します。K1は短く押し、パルス終了前に離します。最初の長い非安定周期は測定から除いてください。
問題1
電源: 9 V.
B1 = 9 V; U1 = 555; R1 = 10 kΩ; R2 = 10 kΩ; C1 = 10 µF; C2 = 0.01 µF
555の定常出力周波数はいくつですか?
解答
U1: 4.809 Hz
非安定:tH = ln(2)(R1 + R2)C、tL = ln(2)R2C、f = 1/(tH + tL)、D = tH/(tH + tL)。単安定:t = ln(3)R1C。解析値を読むか、オシロスコープでV1を測定します。K1は短く押し、パルス終了前に離します。最初の長い非安定周期は測定から除いてください。
問題2
電源: 9 V.
B1 = 9 V; U1 = 555; R1 = 100 kΩ; RP = 100 kΩ; C1 = 10 µF; C2 = 0.01 µF
単安定の出力パルスは何秒続きますか?
解答
U1: 1.099 s
非安定:tH = ln(2)(R1 + R2)C、tL = ln(2)R2C、f = 1/(tH + tL)、D = tH/(tH + tL)。単安定:t = ln(3)R1C。解析値を読むか、オシロスコープでV1を測定します。K1は短く押し、パルス終了前に離します。最初の長い非安定周期は測定から除いてください。
問題3
電源: 9 V.
B1 = 9 V; U1 = 555; R1 = 10 kΩ; R2 = 10 kΩ; C1 = 10 µF; C2 = 0.01 µF
555出力がハイになる時間は周期の何%ですか?
解答
U1: 66.67%
非安定:tH = ln(2)(R1 + R2)C、tL = ln(2)R2C、f = 1/(tH + tL)、D = tH/(tH + tL)。単安定:t = ln(3)R1C。解析値を読むか、オシロスコープでV1を測定します。K1は短く押し、パルス終了前に離します。最初の長い非安定周期は測定から除いてください。
ヘルプ
画面全体が点の並んだ基板です。部品には2本か3本の足があり、同じ点に触れているものどうしは、ブレッドボードと同じようにつながります。回路は変更のたびに計算し直され、LEDが光り、モーターが回り、黄色い矢印が電流の通り道と向きを示します。タップした部品はマルチメーターで測れます。
コンデンサ、コイル、信号発生器を使うと、回路が時間とともに動きます。コンデンサが充電されるようす、LEDの点滅、オシロスコープの波形を、スローモーションでも観察できます。抵抗なしのLEDは焼損し(30 mA超)、定格電力を超えた抵抗は発熱してその2倍を超えると焼け、ヒューズは自ら切れてほかの部品を守ります。実物と同じです。回路はこの端末に保存され、ファイルや画像をダウンロードしたり、リンクをコピーして人に送ったりできます。
使い方
- 部品を開き、部品をタップすると基板の中央に置かれます。置きたい場所までドラッグしてもかまいません。
- 部品をドラッグすると移動し、つながっている線もついてきます。何もない所をドラッグすると画面が動き、マウスホイール(または2本指)で拡大・縮小できます。
- 線を引くには、点から点へドラッグします(または点をタップしてから、線の終点をタップします)。別の線の途中で終わる線は、T字の分岐になります。
- 部品をタップすると、測定値の確認、値の変更、関連する計算ツールが使えます。スイッチはタップでオン・オフ、押しボタンは押している間だけオンになります。
- 回路例には、LED点滅回路、トランジスタのスイッチ、コンデンサ、整流回路など、完成した回路があります。
よくある質問
回路シミュレータは無料ですか?
はい。ブラウザでそのまま動き、パソコンでもスマホでも、登録やインストールは不要です。回路はお使いの端末に保存され、ファイルをダウンロードしたり、リンクをコピーしてほかの端末で開いたりできます。
どんな部品が使えますか?
電池、信号発生器、グラウンド、抵抗、可変抵抗、コンデンサ、コイル、LED、ダイオード、ツェナーダイオード、NPN・PNPトランジスタ、電球、モーター、ブザー、スイッチ、押しボタン、ヒューズ、電圧計、電流計です。
シミュレータはどうやって回路を計算していますか?
変更のたびに、直列・並列の計算だけでなく、キルヒホッフの法則(節点解析)で回路全体を解いています。LEDとダイオードは一定の電圧降下、トランジスタは増幅率βで扱い、コンデンサとコイルは時間を少しずつ進めながら計算します。
LEDが焼けてしまったのはなぜ?
実物と同じく、LEDは30 mAを超えると焼損します。抵抗なしで電池に直接つなぐと、電流が流れすぎます。直列に抵抗を入れてください。値は、LEDをタップすると開くLEDの抵抗計算ツールでわかります。
交流をシミュレーションして波形を見られますか?
はい。信号発生器は正弦波・方形波・三角波・パルスを出力し、オシロスコープで最大4つの部品の電圧や電流の時間変化を、スローモーションでも表示できます。
Falstad、PhET、Tinkercadと似ていますか?
回路を組んで動くようすを見る、という考え方は同じです。こちらはスマホでもすぐに開き、それぞれの部品がいまどうなっているかを教えてくれます。Ohmpalの計算ツールもすぐ横にあります。
キーボードショートカット
- R
- 部品を回転(Shift+Rで逆回転)
- F
- 反転(+と−、またはコレクタとエミッタを入れ替え)
- Delete
- 選択したものを削除
- Ctrl+Z / Ctrl+Y
- 元に戻す・やり直し
- Ctrl+C / Ctrl+V / Ctrl+D
- コピー・貼り付け・複製
- Ctrl+A
- すべて選択
- Shift + ドラッグ
- 枠で囲んで複数の部品を選択
- 矢印キー
- 選択したもの(または基板)を移動
- + / − / 0
- 拡大・縮小・画面に合わせる
- スペース
- 時間の一時停止・再開
- Esc
- 選択の解除、線の取り消し