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論理回路のお笑い解説：知恵袋

論理回路を教えてください。何人かの回答にどれも興味ないんやと。変な質問者。
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中途半端な電圧が嫌いで、白黒はっきりしたい人。
いいかげんな意見を聞くと発狂して壊れてしまうこともある。集団ヒステリー起こすかもしれへんで（中途半端な電圧で貫通電流が流れると、その出力も貫通電流流す状況を引き起こし、集団自殺すらありえるんや）。

自分の意思表示も白黒はっきりが多い。トライステートとかいう普通死んだふりして、目を覚ませと言われたら起き上がって意見をいう怠け者もおるんや。起きろというとすぐ起きるから許せるやろ。　でも、二人以上に同時に起きろというと、顔付き合わせると喧嘩になるからきいつけや。またオープンドレインとかオープンコレクタとかへそ曲がりがいて、気が向けば嫌いと（あるいは好きと）主張しても、後はあっちむいてほいと、知らんぷりするわがままな奴やったりするやつなんや。こいつらが主張しているのか知らんぷりしているのか調べるために、意志薄弱な低工君Rに常に反対意見を述べさせるんや。　意志薄弱やから、論理回路君がはっきり意思表示すると、あっさい意見を引っ込めるように見えるから、曖昧な論理回路君がなにかいいたいのか、知らんぷりしているのか、解るようになるんやで。でもこの低工君Rは、労働時間長いから、低賃金に設定しておかないと、会社の運営たいへんなんやでぇ、きいつけや。変に高給あげて頭に乗らせると、起き上がった論理回路君にいやな思いさせるんやで。

一般に、小食（電気食いません）でクール（この場合はかっこいいじゃなく冷たい）なやつが多いかな。

付き合う相手選ばんといかんのや。かなり差別主義者で、閉鎖的な社会を作りたがるんや。
高圧的なHCシリーズと、低姿勢のVCXシリーズなんて顔をつきあわせると喧嘩になるんやで。
HC君は、VCX君のいうことが中途半端で理解でできんと嫌うし。貫通電流で烈火のごとく怒りで熱くなるかもしれへんのやで。
VCX君は、HC君は上から目線で気に入らないと、子分のPNチャンつかって、電源君に聞き流そうとするし、するとHC君はカエルの面に水か？と怒って、結局仲介する5V電源君と2．5V電源君を巻き込んだ大戦争おきるんやで。両者共倒れしてしまうかもしれへんのや。
両グループ君ともに、適材適所で使ってあげれば有用。でも、しっかり両者の気持ちを理解できる有能な人間じゃ無いと難しいから、生半可な知識で仲介はやめときや。

ニッケル水素充電器

めったに使わない機器のニッケル水素充電池が、長期放置電池切れ過放電状態？。

古いパナのBQ-391で充電すると、一晩おいても、充電完了できない。
その後、後続買入のBQ-CC08だと無事終了。　アルゴリズムが変わったのか、判定基準を変えたのか、そもそも充電池の性能戻ったのか不明なるも、

具合が悪くて、買い足したんじゃなく。BQ-391は、単四2本しか同時充電できないので、充電池補充購入するときに、単四4本同時充電できるQB-CC08とのセット販売のを選びました。

充電ができたのか性能もどったのかよくわからんけど、とりあえずめでたしめでたし。

ロウソクの科学

イエンス・アイ新書　白川英樹監修（偶然ノーベル賞つながり）の”「ロウソクの科学」が教えてくれること”という本ゲット。　今年のノーベル化学賞受賞の吉野さんがご幼少の頃読んだと紹介していた本の、新訳版

本屋さんが今話題になってたけど偶然？とびっくりしてました。　ノーベル賞受賞者のわかかりし頃、科学に目覚めた本だという話をきいて、本屋さんが、岩波文庫は返本きかないので、急遽、講談社版を注文したというてましたけど、田舎に来るのはいつだろうねぇ。

前書き読むと、ファラデー著というよりファラデーの公開講座を、（クルックス管つくった）クルックスがまとめて本として出版したものだと書いてました。
岩波版の線画だった絵が、写真の実験装置の絵になっていたりするようです。　カラーできれいだけど、蔵書としてとって置くなら、岩波版も良かったかな？

飛行機が飛ぶ理由

あんな金属の塊が飛ぶのはおかしいという話への、チコちゃんに叱られるより解説。
桂枝雀師匠の解説探してます編は前に書いた。

番組によると、揚力の働き（中学校くらいで習いそうな話を、なぜ今？）。
でも、そもそも、前に進む力が、まわりの空気のながれを作るからで、揚力が勝手に発生するという説明はおかしいんじゃ無かろうか。　やっぱり、飛行機さんにのるのは、間違い<(｀^´)>

鉄の塊が飛ぶのは信じられないとか、最後の晩餐だと思って焼き鳥を食べたり、そのくせ乗ると寝てしまう日本人のなんて多いことか。

扇風機と折り返し歪み

扇風機のプロベラが、ゆっくりとか逆に回転して見えるのは？という質問が、知恵袋にあがる。
折り返し歪みという言葉をあげて、定性的に説明してみた。いちおう喜んでもらった。
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折り返し歪みという言葉も調べてみよう（前の人の”ナイキスト”とか”サンプリング定理”とかの同分野・親戚筋の言葉）。

人間の目には、応答速度があって、ある程度以上早く動くと見えない（アナログテレビで一画面を擬似的に60枚／秒で書き直すことで、静止画がぱたぱた動くんじゃ無く、なめらかにつながった動画として認識させていたのは、そういう理由。ちなみに欧州は、毎秒50枚の絵だった。ちなみに擬似的に60枚秒というのは、本来は、30枚／秒の書き換えしかしていない。ごまかし疑似処理ないと人間の目では30枚書き換えは、パタパタ漫画になる。映画は24枚／秒？あれ映画の方が遅い？）。

で、例えば、0.1秒単位で認識すると仮定する（本当はモット早いけど便宜上）。羽が、たとえば、毎秒10回回っていたとすると、0.1秒で、1回転。すると、0.1単位でみると静止して見えることになる。毎秒11回転してたとすると、0.１秒で1.1回転。すると0.1秒で0.1回転で、1秒で1回転のゆっくり回ってみえることになる。ピタゴラスイッチという番組のデジタルウォークというコーナをイメージしてみよう。ところが、毎秒９回だとすると、0.１秒で、0.9回転。これって、一回転にちょっとたりないくらいで回っているというより、0.1秒に、0.1回転後ろに（1秒で1回転逆に）回っているように思ってもおかしくないでしょ？

自転車をスタンドで車体止めて、ペダルまわして、ホイール（後輪）くるくる回すと、スピード変えると、ゆっくりまわってたり、逆さに回ってみえたりするの経験無いかな？その回転スピード調べると、人間の目の応答速度が、なんとなく実感できるかもよ。

ろうそくの科学

ヤフー知恵袋で見た話。
ファラデーさんって知ってますか？　コンデンサの容量の単位は、この人の名前が由来ですし、電磁気学のファラデーの法則というのが、コイルの作る磁場に関する基本だったりします。
ところで、子供の頃、少年少女向け名作全集を読んでたんですけど、ちょっと異端は、”ろうそくの科学”という本がありました。電気電子に興味を持ち始めた後なので、ちょっと分野違いとはいえ、理科的な興味を引いた記憶はありました。　この本の著者がファラデーさんで、少年少女向けに科学を語るという内容だったとのこと。

ところで、彼岸イブというタイトルで、屋外で風につよいろうそくを買ったという話をしました。そのろうそくの燃え方が下図。　ローソクの芯が、あたかも、ローソクの外側にあるという燃え方しています。　いちおう芯もちゃんと燃えてます。
芯さんの名誉のためにいっときますが、着火の時には、中心で飛び出ている芯線は有能ですキリ

DACの折り返しひずみ：知恵袋

知恵袋で、ADの折り返し歪みはわかったが、DACの折り返し歪みは？という質問があがった。

折り返しとは違うかもしれんけど、DACで発生する歪みといえば、ちょっと違うかもしれんけどという意見を述べたけど、そのまま廃棄された。
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素人考えやけど。
DAが、サンプリングクロック（DAだとなんていうのかな）に同期して、インパルス状の希望する強度の信号を生成するなら、理想ローパスフィルタで、元アナログ信号を再生できるはず（と習った）。もちろんADの段階で折り返し歪のない理想データからのDAの場合。
ところが、実際のDAは、サンプリングクロックに同期した階段状のデータを出力するので、（サンプリングクロックの間を前値ホールドの定電圧でつなぐことが）余計な歪が発生するんだと聞いたように思う。授業ではそれを計算したようなしないような，，，忘れましたが。
サンプリング周期で発生する階段状の各エッジ90度では、高周波をばらまくし（フーリエ参照）。これも折り返しとは言わんけど。

オペアンプ：微分回路の解説

知恵袋のオペアンプ微分回路の動作解説。

オペアンプの解析するのにポイントいろいろあって、
１）差動入力±は同電位になるよう動くはず（まっとうな周辺回路・動作条件なら）
したがって、この入力電圧Vがかかるコンデンサのもう一方はGND電位なので、
電荷 Q ＝ CV(i) 　⇒　電流 i ＝ dQ/dt ＝ C * dv(i)/dt

＊注意：オペアンプそのものに、±入力端子を同電位にする機能はない。周辺回路が同電位になるように設計するのがまったうな使い方。同電位になるよう帰還かけないとコンパレータとか無限大ゲインで振り切れるのが普通。電源電圧などに影響される。入出力のダイナミックレンジ以内で使うという話も重要。

２)オペアンプの入力インピーダンス∞（μAオーダだと嘘になるけど）
したがって、１）で求めた電流は、帰還抵抗Rに流れるしかない。
*注意：例えば逆相増幅器だと、＋入力端子をGNDに接続するんですが、このリーク電流が気になる場合、ー入力端子に接続する入力抵抗と同じものを、GNDと、＋入力端子の間に挿入して、入力信号にたいするリークと、電源から＋入力へのリークを相殺するような回路構成にしたりします。

３）オペアンプの出力インピーダンスは０
帰還抵抗Ｒは、1) の原理で一端がGND電圧のRに、1)で求めた電流がオームの法則にのっとって流せるような電圧が、オペアンプ出力にそのまま発生している（出力インピーダンス０なのでロスない）。電流の流れる方向は、GNDから、OPアンプ出力に流れ出す方向なので、電圧は入力に対して、マイナス方向。

よって、オペアンプ出力電圧は
V(o)＝ - R * I= - R *C * dV(i)/dt
と、入力電圧の微分回路となり、むかしむかしのアナログコンピュータ作る上の重要回路。オペアンプは演算増幅器といって、微積分とか四則が簡単に実現できるアナログコンピュータに欠かせない部品だったりします。

ここで、入力電圧V(i)が正弦波sin(ωt)だとすると、dv(i)/dtはいくらになるかな？余弦波のままだとピンとこないので、最後に余弦波⇒正弦波に直すと、９０度ズレが発生する。これを、ｊという複素数表示を使うと..ほら前の人たちの結果が正しいと、わかってくるんじゃなかろうか？

がんばれ。

ーーーーオペアンプにはこれ以外の特徴としてーーーーーー
４）このほかにゲイン無限大の作動アンプ：帰還回路でどこまで誤差０に追い込めるか重要ポイント
５）ｆ特性：ＧＷ積とかいう、作動アンプのゲインが１倍になる周波数。オペアンプを一定ゲインで使う回路設計にすると、このｆ特ゲイン特性と、設計ゲインが交わるところまでが、普通に使える領域となる（ゲイン２倍なら、周波数上限半分という意味になる）。

共役複素数

交流インピーダンスの入門問題。いちおう共役複素数を抜き出して解説。
------（質問抜粋）-------------
直列回路の合成インピーダンスZ=8+j6Ωに
E=100Vの交流電圧を加えた時、回路に流れる電流Iおよび絶対値Iを求めよ。

I=E/Z=100/8+j6
=8-j6 ←答え

でも私は、8+j6のまま絶対値を出して10Aであってはいたのですが、8+j6なのでIは間違えてしまいました。
-------（回答）------------
本論は前の人のをよく読んでね。

共役複素数って、知ってる？A+jBに対して、A-jB。２つをかけると
（A+jB)*(A-jB)=A^2＋B^2 と、虚数項がなくなります。
分母に虚数あると考えるの面倒やんか？それで、分母分子に分母の共役複素数かけて、分母の虚数を消します。前の人の式を引用すると

I=(100+j0)/(8+j6)={(100+j0)(8-j6)}/{(8+j6)(8-j6)}=100*(8-j6)/(64+36)= (8-j6)
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コメントでそういうことだったんですねと、理解してくれたみたいで良かった。

知恵袋で不愉快なやつ

平衡じゃないブリッジ回路で電流を求めるのがわからんというから、抽象的に解き方書いたら、即座に削除したうえ、具体的な数式書いてくれとう別質問に切り替えたやつがいる。

ーーーおかしくないやろ？mir*という名前記憶しなきゃ　宿題そのまま書き写す気？ーーーー

テブナンの定理をつかうんや。
まず、AC間の抵抗取っ払う。電池電圧と、抵抗分圧で、A点と、C点の電位を計算。
すると、AC間の電圧差VACが求まる。これが等価回路の電源電圧。
次に1オームはとっぱらったまま、電池をショートする。それで、AC間の合成抵抗を計算する。すると、2と4オームの並列抵抗が直列2ヶ。抵抗値簡単やろ。
最後に、最初に計算した電源に、次に計算した合成抵抗（電源の出力インピーダンスという）が、直列につながった回路に、最初に取り外した1オームをつなぐと、2本の直列抵抗と電源1つの簡単なかいろやから、まあ、簡単に計算できるんやで。

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