電気の流れ方について

質問

図のような回路があります。
押しボタンAを押すとリレーAに電気が流れコイルが引いてリレーAの接点が入り押しボタンAを離してもリレーは自己保持します、その状態で押しボタンBを押すと、リレーAが落ちて接点も離れますこの仕組みがどうしてそうなるのかがよくわかりません、押しボタンBを押したとしてもリレーAの方はつながっているのだから関係ないような気がしますが・・・、電池で同じような回路を作ってテスターで実験してもBを押したらAの電圧は０になりましたどうしてそうなるのですか？抵抗のない押しボタンの方が優先的に流れリレーAの引く力がなくなり落ちてさらにリレーの接点も離れ完全にリレーAが落ちるのでしょうか？

正確には、押しボタンAは押したらまた戻るタイプで押しボタンBは押されたら押されっぱなしになるタイプです。押しボタンBは自己保持してるリレーAの接点を解除する為についていて、実際には手で押せるところになく、押しボタンAを押すことでリレーAの接点は他にも数箇所使っていて他の回路にもあり色々な動作し機械的に押しボタンBを押して最終的にリレーAを落とす仕組みになっています。

回答No.8

KonnaMonde · ベストアンサー

>もしこれで押しボタンBの方に抵抗があればコイルAとその抵抗で分散されますが、ボタンBの方に（短絡した線上）に抵抗がなければ全てそっちに流れてしまうと言うことでしょうか？

ボタンBにもわずかながら抵抗はあります。　それよりも、リレーのコイルの方がはるかに抵抗が多いということで、厳密にいえば、電流は分散されます。
しかし、問題は、リレーに流れる電流で、鉄片が吸いつけられるかどうかが問題なので、ボタンBの方の抵抗は、“０”と考えた方が解り易いのです。

>少しでも電流がリレーAの方に流れればオームの法則で電流×リレーコイル抵抗で電圧が生じると思うのですが

その通り電圧は発生します。

ボタンBに流れる電流　Ｘ　ボタンBの抵抗で生じた電圧は低いのは感覚的にわかると思います。
リレーに流れる電流　Ｘ　抵抗で生じた電圧の方は一見高く感じるかも知れません。
ですが、実は、両端が繋がっているため双方の電圧は等しいのです。

－　─┬─■─┬─抵抗─　＋
　　　　│　　　　　│
　　　　└ボタンB┘

このように、描き方を変えてみると分かり易いと思います。　回路は同じです。　後の説明が解り易いように電源の＋－は入れ替えています。　理屈的には同じです。

逆の発想してみましょう。　一般に電流を基準として話すより、電圧を基準とした方が、イメージが湧きやすいようです。

上の図で、ボタンBが解放の時は、リレーと抵抗で分圧された電圧がリレーの両端にかかっています。
このときボタンBを押すと、リレーの抵抗は短絡されボタンBの方の抵抗のみ(より低く)となり、回路に入っている抵抗に大きな電流が流れますので、抵抗による電圧降下は大きくなり、ボタンBと抵抗との繋ぎ目の電圧はほとんど“０”近くになります。
つまり、リレーの両端の電圧も“０”近くになることになります。　当然、加わる電圧が低いので、リレーには殆ど電流は流れません。
リレーに加える電圧を低くするための回路だと考えることもできます。

お礼

わかりやすく、ありがとうございました。
なるほど、ボタンBの両端ってことは短絡されたリレーAの両端ってことと同じことですものね、よって当然ボタンBには抵抗物が０に近いので電圧が生じるわけありません、なので当然リレーAの両端も生じるわけないですね。電圧が生じてるのは回路の抵抗のみと言うことになりますね、もしこの回路の抵抗がなければボタンBを入れたときにショートして溶着や危険ですね。どうもありがとうございました、解決いたしました。

回答No.7

KonnaMonde

>ショートと言うのは短絡（ショートカット）の意味合いでおっしゃってるのでしょうか？

その通りです。

>＋と－抵抗を通さずに結線することをいているのでしょうか？

いいえ、図面通りです。　図面の見方、表現方法を変えただけです。
抵抗を通さずに結線するのは、＋と－を押しボタンＢで繋ぐだけになり、何の意味もありません。　
押しボタンＢを焼くか、壊すか、電源にダメージを与えるかだけです。

ショートといえば、よく家庭などで100Ｖの両端が直接繋がれた(接触した)ことを言うので、それをイメージされたと思いますが、それとは別で純粋にある点とある点を短絡する意味です。

図面でみると、１つは、＋から押しボタンＢを通して電流が流れ、もう１つは、＋からリレーＡを通る流れがある。
したがって、「押しボタンＢを通して電流を流しても、＋からリレーＡを通る流れをカットしない限り、＋からリレーＡを通り電流はながれる」　と考えられたのが疑問の始まりだと思います。

図面というのは、見たときに分かりやすいように、なるべく簡素に描きます。　あるいは、電気回路特有のある約束事に則り描かれています。

図面と、リレーの両端をショートしたのとは全く同じことなのです。

リレーの両端をショートしたといった方が分かりやすいと思っての表現です。

他の回答者様も解ってもらおうとして、同じことをいろいろな表現で言っているのです。

お礼

再度の回答ありがとうございました。
みなさんの言っているショートの意味合いが理解できました、ありがとうございます。抵抗を通さずに直接＋－を結線されるショートの事かと思ってました。

図面でみると、１つは、＋から押しボタンＢを通して電流が流れ、もう１つは、＋からリレーＡを通る流れがある。
したがって、「押しボタンＢを通して電流を流しても、＋からリレーＡを通る流れをカットしない限り、＋からリレーＡを通り電流はながれる」　と考えられたのが疑問の始まりだと思います。＞はい！全くそのとおりです。

リレーの両端を短絡してもどうしてもリレーの中のコイルが断線なり意図的にきらない限り流れてしまうような気がするのですが・・・、もしこれで押しボタンBの方に抵抗があればコイルAとその抵抗で分散されますが、ボタンBの方に（短絡した線上）に抵抗がなければ全てそっちに流れてしまうと言うことでしょうか？少しでも電流がリレーAの方に流れればオームの法則で電流×リレーコイル抵抗で電圧が生じると思うのですが、しかし、電気の流れの性質上全てそっちに流れればリレーAの方には電圧もかからなくなり理解できます。

回答No.6

86tarou

No.3です。

saru1234さんの回答だと電圧はOにはならず新しく回路ができるため分散され引き切れなくなって落ちるという意味ですよね、結線はリレーA→抵抗→接点Aと繋がっているが、全てボタンB→抵抗→接点Aにもっていかれるということでしょうか？＞
スイッチＢはリレーのコイルの両端をショート（短絡）するので、抵抗はほぼ０Ωです。０Ωに幾ら電流（途中に抵抗が入ってるため元々そんなに流れませんが）を流しても電圧は掛かりません。リレーのコイルに電圧が掛からない以上、リレーが動作しないということです。

元が100Vの電源だとした場合抵抗のないBボタンのほうには90V、リレーAの方には10Vの合計100V分流れ結果的に10Vでは電磁石を引く事できず落ちて、接点Aも成立しなくなり電気の流れも遮断されると言うわけですね。＞
並列に繋がってるのですから、異なった電圧は掛かりません。リレーのコイルとスイッチＢには同じ電圧にしかならないです。

なお、このような変わった回路にしている理由は幾つかあるでしょうね。先ず、リレーの定格電圧と電源電圧が違うのは、リレーの出力から選択したら低い電圧のリレーしかなかった（または入手出来なかった）。そこで、抵抗で分圧して使用。その上で、Ａ接点のスイッチだけでリレーを切る回路も出来るので部品の種類を減らせる（または仕様に合うＢ接点スイッチがなかった）。このくらいしか思い付きません ＾＾；
かと言って、通常の回路構成でないことは確かです。低い電圧のリレーを使うのに抵抗を入れるとしても、切る時のことを考えると抵抗を消費電力を大きい物にしないといけませんし。これは、抵抗に電源電圧が掛かるのと、その分消費電力も多くなります。上記の理由でもない限り、
普通はしない設計ですね。Ａ接点のスイッチを使っても、フェイルセーフにもなることはないですし。

お礼

なんどもありがとうございます。
ほんとバカで石頭なもので申し訳ないです・・・。

並列に繋がってるのですから、異なった電圧は掛かりません。リレーのコイルとスイッチＢには同じ電圧にしかならないです。＞たしかに、言われてみれば並列になっているのだから異なった電圧は掛かりません、というのはスイッチBの方にコイルなり抵抗なりが入っていた場合はわかります。スイッチBの出口が並列に繋がってる最後のところまで来ているのでスイッチB間の電圧は抵抗物を通してないのでOVだから並列に繋がってるリレーAも０Vになると言うわけですね、でも実際はリレーAにはコイルが入ってるわけですがOVになることはあるのでしょうか？

回答No.5

KonnaMonde

>電気の流れの性質で抵抗の小さい方へしか流れないとかなにかあるのでしょうか？

この点についてのみ、お答えします。

リレーというのは、電磁石とスイッチを組み合したものです。　
電磁石で、鉄片を引き付けて、その鉄片に連動したスイッチを入れる(閉じる)仕組みになっています。　鉄片はバネによって磁石から離れるようになっています。

リレーの電磁石に電流を流すとバネで離されていた鉄片を引き付けるので、その鉄片に連動した接点を閉じます。　電磁石の力が弱くなりバネの離そうとする力に負けたとき鉄片は磁石から離れ、スイッチも切れます(開く)。

図面では、リレーＡの接点が閉じていますが、通常は開いています。
押しボタンＡを押すと、押しボタンＡを通してリレーＡに電流が流れ、リレーＡの接点が閉じます。　リレーＡの接点が閉じるとリレーの電磁石への電流はリレーＡの接点を通って流れ続けます。　押しボタンＡの役目は終わりです。
このタイプを自己保持型と呼んでますが、リレーＡの電磁石の電流を切るか、電磁石の力を弱めれば、バネによって鉄片が離れる、自己保持用のリレーＡの接点も開きます。

この回路は、リレーＡの電磁石に流れる電流を減少させ、電磁石の力を弱めて、リレーＡ接点を開くようにしたものです。

リレーＡの両端を押しボタンＢでショートさせ、リレーＡの電磁石の電流を極端に減少させ、電磁石の保持力を弱め接点を解放させるという回路です。

お礼

回答ありがとうございます。
よくわかりました。
リレーAに流れてる電流をボタンBを押すことでドロップさせると言うことですね、一応リレーAの方もはさみで接続を切断するわけではないので完全に流れがなくなるということではなく、ボタンBの方は抵抗がないためそっち側に大量に流れリレーAの方にも流れてはいるが、ボタンBを押す前の状態に比べたら激減し当然引く力もなくなるってことですね。
リレーＡの両端を押しボタンＢでショート＞ここの表現の意味合いがよくわかりません、ショートと言うのは短絡（ショートカット）の意味合いでおっしゃってるのでしょうか？＋と－抵抗を通さずに結線することをいているのでしょうか？

回答No.4

Cupper

根本的に間違った回路ですよ

＞一応プロの人が設計した制御盤の中の回路の一つなので、～
プロの方がそんな設計をすることはありません。

次のような回路を組んでいます（断言）
回路を再確認してください。

もしも本当にリレーAをショートさせて自己保持を解除するような回路設計になっているのであれば
即座に設計をやり直させてください。
事故の原因です。

お礼

こんにちは、回答ありがとうございます。
わたしも最初そうおもいました。Cupperさんのような回路が正しいと思いますし簡単だと思いました、しかし何でそうしてるのかはわかりませんが理由があってそうしてると思います。同じような動作が必要な回路が他にもあるのですが、そこの場所にはボタンBのところにはB接点で押すと切れる仕組みになっています。この制御盤のこの制御方式は有名なものに使っていますので間違いはないと思います。いまは、何故そうしてるかがわからない限りおかしな使い方としか思えないですが、理由があってそうしてる、逆に理由があったら押されて入るA接点方式にした方が適切だと判断したからついているんだと思うようにしています。
これは、制御盤内の１つの回路にすぎず他にもいろんな制御がかかわってくるので私のこの1つの回路だけ話してもおかしいと思うほうが当然だと思います。

回答No.3

86tarou

オームの法則から説明してみましょう。
リレーがオンしている時は、抵抗とリレーのコイル（の抵抗分）とリレーの接点（０Ω）で分圧された電圧がリレーに掛かって動作しています（リレーに定格電圧が掛かるように抵抗値は設定されてるはずです）。ここで、スイッチＢが押されるとリレーのコイル両端の抵抗が０になります。０Ω（押しボタンＢ）と抵抗と０Ω（リレー接点）が直列に繋がった状態に電圧を掛かけている状態ですから、全ての電圧が抵抗に掛かってリレーには電圧が掛からなくなり、リレーが切れるということです。

お礼

前回の質問に引き続きありがとうございます。

リレーがオンしている時は、抵抗とリレーのコイル（の抵抗分）とリレーの接点（０Ω）で分圧された電圧がリレーに掛かって動作しています（リレーに定格電圧が掛かるように抵抗値は設定されてるはずです）。＞ここまではわかります。

ここで、スイッチＢが押されるとリレーのコイル両端の抵抗が０になります。０Ω（押しボタンＢ）と抵抗と０Ω（リレー接点）が直列に繋がった状態に電圧を掛かけている状態ですから、全ての電圧が抵抗に掛かってリレーには電圧が掛からなくなり、リレーが切れるということです。＞ここがよくわかりません。
saru1234さんの回答だと電圧はOにはならず新しく回路ができるため分散され引き切れなくなって落ちるという意味ですよね、結線はリレーA→抵抗→接点Aと繋がっているが、全てボタンB→抵抗→接点Aにもっていかれるということでしょうか？

回答No.2

noname#84191

リレーには沢山の電線が巻かれています・・
沢山巻かれているので、どうしても無視出来ないほどの抵抗が現れます。
その抵抗値が回路図に書かれている事もありますし、仕様書などにも書かれていると思います。

抵抗は電流を流れ難くさせる・・から抵抗ですが・・
それに引き換え、Ｂボタンは抵抗は（殆ど）ゼロです。

抵抗があるもの・・電流が流れ難いものと、抵抗がないものを並列に接続するとどちらに電流が多く流れるか・・と言うことですね。
Ｂボタン側により多くの電流が流れるので、リレー側には殆ど電流が流れない、で、リレーの動作を保持するための磁力が得られない・・回路が開放される・・と言うことです。

お礼

回答ありがとうございました。
なるほどです、それぞれ別々にプラスからマイナスに流れるわけでなく、リレーAの接点に流れる電気おおきさは、入力側の電気おおきさと大体一緒になるわけですね、もし別々にながれたらりリレーAの接点に流れ出る量は単純に入力側の電気の量の倍になってしまうからそんなことはありえないし、難しく考えすぎました。元が100Vの電源だとした場合抵抗のないBボタンのほうには90V、リレーAの方には10Vの合計100V分流れ結果的に10Vでは電磁石を引く事できず落ちて、接点Aも成立しなくなり電気の流れも遮断されると言うわけですね。
ありがとうございました。

回答No.1

saru1234

> Bを押したらAの電圧は０になりましたどうしてそうなるのですか？

A の両端を押しボタンB で短絡（ショート）させ、リレーコイルAに流れてた
電流をゼロにするからです。

この方式は大きな欠点があります。
電源の供給能力が強大だと押しボタンBを溶断という永久破壊をしたあげく
機能しないという事が起こる可能性があります。
それを防ぐ目的なのか抵抗が入ってますが、それはリレーの動作を
不完全にする恐れもあります。
つまり、リレーコイルに電流を流し接点を動かすパワーを与えるのを
阻害する働きがあるからです。
（リレーの正常動作の為の定格を守ってないと思われます）

現状で思惑通りに機能しているのは「偶然」だろう、ということです。

お礼

ありがとうございます。
ショート？させてリレーAを落としてるんですね、その仕組みがよくわかりません、あまり知識のない私にはボタンBを押したところでただ単にリレーAの方からとボタンBの方からと両方から→抵抗→リレーAの接点を通って－側に流れているだけで、コイルAが落ちる要素がわかりません、電気の流れの性質で抵抗の小さい方へしか流れないとかなにかあるのでしょうか？

補足

回答ありがとうございます。
電源の供給能力が強大だと押しボタンBを溶断という永久破壊をしたあげく機能しないという事が起こる可能性があります＞一応プロの人が設計した制御盤の中の回路の一つなので、あえて押しボタンを押したら切れる方式にしないで押したら入る方式にしていているのだと思われます。　リレーコイルと抵抗の関係は抵抗値を考えて最低動作電圧の低いコイルを使ってありました。

A の両端を押しボタンB で短絡（ショート）させ、リレーコイルAに流れてた電流をゼロにするからです。→この辺がよくわからないのですが
Aの両端というのはリレーAの事でしょうか？ボタンBを押すことによって電気の流れが＋側からリレーAに行くのと＋側からボタンBを通ってリレーAの後ろ側に行ってぶつかり合いショートすると言うことでしょうか？？そうなった場合リレー側、及びボタンB側からの入力は抵抗の方へはAの接点が繋がっていても一切流れないと言うことでしょうか？
何処から入ってどう抜けてどうなるかの流れがよくわかりません、また、ボタンBが押したら切れるタイプでリレーAのすぐ前なり後ろに入っているなら理解できるのですが、しかし実際は図のような回路を組んであり、ちゃんと動作してるのでそんなことを言っても設計者に聞いてみないとわかりませんが・・・。