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【コラム6】電子部品の基本、抵抗器のおさらい

2015.03.01 Sunday カテゴリ:コラム

最近、中国の地下鉄に乗る機会が増えました。あるとき地下鉄のホームで、何気なく上を向いたらTVがありました。それには時間が表示され、あと何分で電車が到着するかが分かるようになっています。なかなかの優れものです。
暇だからしばらくそれを見ていたら、何か変です。何が変なんだろうと、さらにじ〜〜と見ていたら分かりました。1の表示が日本と違うのです。
1を7セグメント表示する場合は、日本では図A(a)のようにセグメントの右側を使用します。
 



図A:7セグ表示器の日本と中国の違い

 

 


ところが中国(上海)の地下鉄では、図(b)のように左側を使っているのです。そうすると、どうなるかと言うと、
・ 2. 3 2(2分32秒)→2.11(2分11秒)
というふうに、1がきわめて隣の数字に近づくのです(図B)。
 

 

 



図B:時間表示の変わり方(けっこうユニーク)

 


1が出るたびに、数字が右に寄ったり左に寄ったりして忙しないのです。数字がぴょこぴょこ動くので、初めて見た人はきっと違和感を感じると思います。
では、1. 1 1(1分11秒)の場合はどうなるのでしょうか。私はそれが見たくて、さらにじ〜〜とTVを見続けました。やりました、図Bのように1.11と非常に密着して表示されました。もはや、これが1分11秒を表しているとは誰も思わないでしょう。
私は念のため、次の電車でも確認しました。思惑通り、次の電車でも同様でした。けっきょく、3台の電車を乗り過ごし、4台目の電車に乗って帰りました(笑)。
先日、初めて中国の新幹線に乗りました。スピードが速いのと遅いのと、2つありました。たぶん、料金も違うのでしょう。1日目は速いのに、2日目は遅いのに乗りました。
列車の中にはちゃんと駅弁も売っています。そこですごいものを見てしまいました。
駅弁にはスープが付くのですが、お湯は売り場のお姉さんが注いでくれます。ファミレスのドリンク・コーナに置いてある、ああいうものです。お湯は相当熱いです。
お姉さんはスープのカップを下に置いてスイッチを押します。するとコップにお湯が注がれるわけです。これの何が驚きなの? その距離が50cm以上はあるのです。お湯は跳ねるし、飛び散るし、お姉さんも「あちぃ」と言っているのか言わないのか(どっちやねん!)。なぜに台を置いて、お湯が飛び散らないようにしないの?
でも、スープは美味しかったです。
 

 


 

 


●電子部品の基本、抵抗器について考える

まず抵抗器のシンボルですが、通常は図1のようにぎざぎざマークで書くかと思います。このマークはJIS C0301(1952年)で制定され長く使われてきた記号ですが、TBT協定を遵守するため、IEC60617と同一規格のJIS C0617「電気用図記号」として新たに制定されました。これによると、図1のように四角のシンボルになります。しかしながら拘束力はないため、いまだにぎざぎざマークが通用しています。
 

 

 



図1:抵抗器のシンボル(旧と新)

 


・半固定抵抗器と可変抵抗器の違い

図1を見て、「あれっ、半固定抵抗器と可変抵抗器って、どう違うの?」と疑問をもった方も多いのではないでしょうか。いったい、半固定抵抗器の半とは?
まず、可変抵抗器のほうを先に説明します。その名前のとおり、頻繁に可変するときに使用します。たとえば、自動車のオーディオ機器のVRがそうです。頻繁に音の大きさをこのVRで調整していませんか?みなさんがVRと呼んでいるものが、通常の可変抵抗器なのです。頻繁にぐるぐる回すわけですから、回転部の耐久力が必要になります。
ところが、トリマ(あるいはポテンショメータ)と呼ばれる半固定抵抗器では、調整するのは数回程度で済んでしまいます。再度調整するのは半年あるいは1年後でしょう。つまり、半固定抵抗器ではぐるぐる回す頻度は小さいので、VRのように回転部の耐久力は必要ありません。
このように、調整後は固定抵抗器として使用されますので、半固定抵抗器と呼ばれるわけです。
半固定抵抗器の材料にはサーメット(セラミックと金属メタルを混ぜたもの)が良く使用されます。昔はカーボンが使用されたのですが、DCで使うとき陽極酸化防止のためワイパ(摺動子、通常2番ピン)を陽極(+)になるようにします。サーメットは極性がないので、カーボンのような配慮は必要ありません。
サーメットの温度係数は通常100ppm/℃ですが、温度によって温度係数が違うので注意してください。常温付近で一番温度係数が小さくなるので、トリマとして重要な部品になっています。


●E系列ってなあに

みなさんが抵抗値を決めるとき、どのように決めたら良いと思いますか。たとえば、1、2、3、4、5、6、7、8、9で選んだらどうなるでしょうか。9の次は10になりますから、9付近では隣同士は10%程度離れています。ところが1付近では次は2ですから、100%離れていることになります。これは非常にバランスが悪い数値の決め方だと分かります。

このような場合、等比数列で並べるのが良いとされています。たとえば、1〜10の間を3等分する場合を考えてみましょう。すると、1、2.2、4.7、10、22、・・・となります。これは等比数列になっていて、10^(1/3)≒2.154≒2.2倍ずつの等比数列であることがわかります。
選ばれた数値を標準数と呼び、E(Exponent、指数)系列と呼ばれています。表1に代表的なE12系列とE24系列を示しておきます。
 

 





表1:E12、E24標準数

 

 


それでは、ちょうど時間となってしまいました。第7回をお楽しみに。
 

 

 


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