自社企画教材

市販されている音センサも、LiLaCのセンサとして使うことができます。

 

人感センサと同じく3本の端子があります。

並びを確認してから配置します。

【VCC】をinputの赤ソケットへ、【GND】をinputの黒ソケットへ、【OUT】をinputの青ソケットへ、それぞれ繋げてください。

図は、端子の並びが【VCC】【GND】【OUT】のときの繋げかたです。

下図は、input1部の電気回路のイメージです。

 

【入力端子】の電位が、電源電圧の半分より高いとき、input1の出力条件が満たされます(①)。

※input1の出力条件とinput2の出力条件、DIPスイッチの組み合わせを判定して、実際に出力するかどうかが決まります。

 

次のように言い換えることもできます。

グランド・【入力端子】間の合成抵抗値が、【入力端子】・電源電圧間の合成抵抗値より大きいとき、input1の出力条件が満たされます(②)。

 


 

たとえば、赤ソケットと青ソケットを繋ぐようにタクトスイッチを配置した場合について考えてみます。

 

スイッチを押している間は、【入力端子】・電源電圧間の合成抵抗値が0になります。

グランド・【入力端子】間の合成抵抗値は、抵抗器R4があるので必ず0より大きくなっています。

 

ですので、タクトスイッチを押すと、可変抵抗器のボリュームの位置に関係なく、常に出力条件が満たされます。

 


 

ここからは、先述の①から②を求めてみます。

興味がある人だけ読んでネ☆

 

 

①を式にすると、次のようになります。

(グランド・【入力端子】間の電圧)>(電源電圧)×(1/2)

 

また、次の関係が成り立っています。

(電源電圧)=(グランド・【入力端子】間の電圧)+(【入力端子】・電源電圧間の電圧)

 

ですので、出力条件は次のように書けます。

(グランド・【入力端子】間の電圧)>{(グランド・【入力端子】間の電圧)+(【入力端子】・電源電圧間の電圧)}×(1/2)

 

整理します。

(グランド・【入力端子】間の電圧)>(【入力端子】・電源電圧間の電圧) ……③

 

電圧と電流値と抵抗値の関係は、次のようになっています(オームの法則)。

(電圧)=(電流値)×(抵抗値) ……④

 

【入力端子】へは電流が流れない回路なので、次の式が成り立ちます。

(グランド・【入力端子】間の電流値)=(【入力端子】・電源電圧間の電流値) ……⑤

 

③④⑤から、抵抗値で表す出力条件は、次のようになります。

(グランド・【入力端子】間の合成抵抗値)>(【入力端子】・電源電圧間の合成抵抗値)

これを文章にすると②になります。

 

以上、①から②を求めてみました。

…間違っていないよね?(汗)

並列繋ぎにおける抵抗値について、管理人なりに説明してみようと思います。

※あくまでも理論上のお話です。

 

AB間には、1個の抵抗器(RA)を繋げています。

BC間には、複数個の抵抗器(RB1、RB2、RB3…)を並列に繋げています。

 

AからCへ電気を流したとします。

このとき、AB間に流れる電流と、BC間に流れる電流の総量は同じになります(①)。

 

抵抗器RB1、RB2、RB3…にそれぞれ流れる電流値はわかりませんが、BC間に流れる電流の総量を計算することはできます。

 

オームの法則 (電圧)=(電流値)×(抵抗値)より、

(電流値)=(電圧)÷(抵抗値)

ですので、それぞれの抵抗器に流れる電流値は、次のようになります。

(RB1に流れる電流値)=(RB1にかかる電圧)÷(RB1の抵抗値)

(RB2に流れる電流値)=(RB2にかかる電圧)÷(RB2の抵抗値)

(RB3に流れる電流値)=(RB3にかかる電圧)÷(RB3の抵抗値)

……

BC間に流れる電流の総量は、各抵抗器に流れる電流の合計です。

また、それぞれの抵抗器にかかる電圧は、BC間にかかる電圧と同じです。

それらをまとめると、次のようになります。

(BC間に流れる電流の総量)=(BC間にかかる電圧)×{1÷(RB1の抵抗値)+1÷(RB2の抵抗値)+1÷(RB3の抵抗値)+……} ……②

 

同様に、AB間に流れる電流値を計算します。

(AB間に流れる電流値)=(AB間にかかる電圧)÷(RAの抵抗値) ……③

 

ここで、次の仮定を加えてみます。

(AB間にかかる電圧)=(BC間にかかる電圧) ……④

 

①②③④より、次の式が成り立ちます。

1÷(RAの抵抗値)=1÷(RB1の抵抗値)+1÷(RB2の抵抗値)+1÷(RB3の抵抗値)+…… 

 

流れる電流値が同じ(①)で電圧も同じ(④)ということは、AB間の抵抗値とBC間の抵抗値も同じになります。

つまり、RAの抵抗値は、BC間に並列に繋がっている抵抗器を一つにまとめたときの抵抗値(合成抵抗値)になっています。

覚えさせられる公式の一つです。

 

このくらいの公式なら丸暗記でいいのかもしれませんが、大学入試で『円周率が3.05以上であることを証明せよ』なんて問題が出るくらいなので、理屈を知っておいてもいいかもしれませんね~。

A先生が作った作例です。

イメージは、『夜、地震が起きたときに、自動でLEDが光る』照明。

災害時に使えるように、考えられています。

 

 

本体から延長した先には、ディテクタスイッチを組み込んだ木のブロックが。

 

通常時は、ディテクタスイッチの上にオモリを置いておいて…

地震でオモリが落ちたら…

LEDが点灯する仕組み。

 

『暗くなったら点灯する』と『ディップスイッチがオフなら点灯する』を直列で繋いでいます(AND回路)。

※画像はOR回路にして撮影しています。

 

これなら、夜中に地震が起きて停電になっても、懐中電灯を探さずに済みます!

LEDに加えてブザーをつけてもいいかもしれませんね。

昨年の夏休みのある日(2017/8/2)、上伊那地方の技術科の先生がたが集まって、授業研究が行われました。

 

一つは、授業で使うLiLaC_Switch(試作版)の製作。

当時は、まだ教材名が決まっていませんでした。

若い先生からベテランの先生まで、真剣にハンダづけしています。

 

LiLaC_Switch試作版。

タッパーに入れて蓑虫クリップで繋げていくイメージでした。

 

その後は、授業をどう展開していくかの討論。

この日は、授業研究の中心の先生がモデルを提案して、他の先生がたが意見を交換していくカタチでした。

『子どもに、どんな力を身につけさせるか』『子どもに、どういう流れで考えさせればいいか』と並行して『新しい指導要領に合わせるには、どういう授業にすればいいか』みたいなことを、この日に限らず、毎月のように研究されています。

 

部活動の顧問をしていれば勤務時間が長くなるし休みもなくなるし、学級担任をしていれば学級運営のことも考えなきゃいけないし、それ以外の出張も多いし…その上で、この日のように『授業をより良くするにはどうしたらいいか』って研究をして…ホント頭が下がります。

学校は、先生がたの『でもまあ、子どものためだからね』っていう情熱に支えられていると思います。

 

だから。

 

夏休みや年末年始休みくらい、しっかり休ませてあげてください。

ウチの会長、LiLaCの筐体になりそうなものを色々探していました。

 

…ドンピシャのサイズのものがありました!

わずかに角が引っ掛かりますが、縦・横・高さが見事にピッタリで、コンパクトに収まりました。

『コンパクト+スケルトン=カッコいい』って思っちゃうのは、昭和世代だからでしょうか。

 

一般市場のもの、特に100円ショップのものとネット通販のものは、同じ商品の安定供給が難しいのですが、これなら比較的安定して手に入りそうです。

 

画像は、外部電源が使えるような穴あけ加工が加えられたもの(G先生製作)。

LiLaCのネーミングやロゴデザインは、本体の設計をされたA先生によるものです。

直訳すると【論理と回路についての思考力を学ぶ】ですかね。

【思考力を学ぶ】じゃなくて【考えかたを学ぶ】とか【思考力を身につける】とかかな。

マークやカラーリングにも意味があります。

 

ウチのカレンダーには、次のロゴを使いました。

会長が、ちょっと尖ったカタチを希望したので、このフォントにしました。