【Make電子工作】電圧と電流 Part1

（教え好きの先輩）先輩「電流が流れる仕組みって知ってるかい？」

（ロボット好きの後輩）ろーくん「んー、あまり考えたことないです…」

先輩「電気関係の本とか読んだことないかい？　Make部に入部するぐらいだからそういうのは知ってるのかと思ったけど」

ろーくん「いやぁ…　ロボット作るのに憧れてますけど、電気は目に見えないことばかりで全然わからないです」

先輩「じゃあ、初歩的なことからじっくりやっていこっか。よく使われている例とかを交えつつ…」

ろーくん「おっ！　よろしくお願いします！」

先輩「そうだなぁ…。まず電気の流れのことを電流というんだ。電流は電圧がかかることで流れる」

ろーくん「そういえば中学の理科でそういうのやったような気が…全然覚えてないですけど」

先輩「まぁ興味持ってないときに勉強したって忘れるからな。でも歩行ロボットとかつくりたいなら必要になるから覚えておけよ」

ろーくん「そ、そうですね。電圧はなんとなくわかりますね、乾電池一本が1.5V、二本つなげれば3.0Vになる…ですよね？」

先輩「んー大体あってるかな。必ずしも電池二本使って3.0Vになるわけではないが。とりあえず電圧と電流の概念的なものを話そう」

ろーくん「あっよろしくお願いします」

先輩「よく電圧と電流ってのは水で例えられることが多いんだ」

ろーくん「ええ！？電気と水って相性悪そうな感じしますけど…」

先輩「ハハハ、まあそう感じるけど、それは置いといて。えへん（咳払）水は高い所から低い所へ流れるだろ？蛇口の水や…川や滝とかもそうだな」

ろーくん「あぁ、確かにそうですね。ということは電気も高いところから低いところへ…？」

先輩「君がどんな想像してるかわからないが、ある意味電気も高い所から低い所へ流れるようになっている。まずは水の例を使って説明していくぞ」

ろーくん「はい！おねがいします！」

先輩「２つの図を描いてみたから見てもらおうかな」

先輩「これらはAとBという二つのタンクを、バルブ開閉機能付きのパイプでつないだ状態を描いている。そして右の図ではAタンクの位置を高くしてある」

ろーくん「ふむふむ」

先輩「よし、では左側のバルブを開けたらどうなると思う？」

ろーくん「え！？　んーそうですね…たぶんバルブを開けても何も変わらないんじゃないでしょうか」

先輩「おお、正解だ。水位（水面の高さ）に差がない場合、水はどちらにも流れない。じゃあ右側のバルブを開けたら？」

ろーくん「えーと（水は高い所から低い所へ流れるんだから…）バルブを開けたらAのタンクからBのタンクへ水が流れると思います」

先輩「そうだ。Aタンク内の水面はBのそれよりも高い位置にある。だからバルブを開けると次の図のように水が流れる」

ろーくん「おお！合ってた！でもこれと電気の仕組みがどう同じなのかがまだよく…」

先輩「まあ待て、もう少しで電気の話にいけるから。さっきのを別の言い方でいえば水位差があるから水が流れる、ということだ。もう少し詳しくいえば水位差のあるタンク同士をパイプ（通路）でつなぐことで、水圧が発生し、高い所にある水を低い所へ押し出しているんだ」

ろーくん「なんか急に難しくなったような気が…」

先輩「ここで完璧に理解できなくても大丈夫だ。とりあえず水位差＝水圧と思っても良いだろう」

ろーくん「なるほど。水位の差、水圧によって高い所から低い所へ水が流れるということ…で大丈夫ですよね？」

先輩「そうだ。それじゃあこの辺で電気の話に移ろう。ちょっと図を描くから待っててくれ」

Part2へ続く…

余談

ちなみに電流が流れる本当の仕組みは電磁場と関係しているのですが、この電子工作部というシリーズでは触れません。