電子回路¶
毎日使用する多くのもの、例えば自宅の照明やこの文章を読んでいるコンピューターなど、電気で動いています。
電気を使用するには、電気回路を作成する必要があります。電気回路は、金属ワイヤーと電気および電子部品で構成されています。
回路はどこかから電力を必要とします。家庭での大半の電化製品（例：テレビ、照明）は壁のコンセントから電力を供給されますが、多くの小型で携帯可能な回路（例：電子玩具、携帯電話）はバッテリーで動いています。バッテリーには二つの端子があり、プラス記号（+）でマークされたものが正極、マイナス記号（-）で示されるものが負極です。
電流が流れるためには、負極と正極を接続する導電性の経路が必要で、これを閉回路と呼びます（接続がない場合は開回路と呼びます）。電流は、ランプなどの機器を動作させるために流れます（例：点灯）。
Pico Wにはいくつかの電源出力ピン（正）とグラウンドピン（負）があります。 Pico Wを電源に接続することで、これらのピンを電源の正極と負極として使用することができます。
電気を使って、光や音、動きのある作品を作成できます。 LEDを点灯させるには、長いピンを正極に、短いピンを負極に接続します。 この状態ではLEDはすぐに壊れてしまうため、回路内に220Ωの抵抗器を追加して保護する必要があります。
下にその回路を示します。
この時点で疑問が出てくるかもしれません：この回路をどのように組み立てるのか？ワイヤーを手で持っているだけなのか、それともピンとワイヤーをテープで固定するのか？
このような状況では、はんだ付け不要のブレッドボードが非常に便利です。
はじめてのブレッドボード！¶
ブレッドボードは、多数の小さな穴が開いた長方形のプラスチック板です。 これらの穴を通して、電子部品を容易に挿入し、電子回路を組むことができます。 ブレッドボードは電子部品を恒久的に固定しないので、何か問題が発生した場合には簡単に回路を修理またはやり直すことができます。
注釈
ブレッドボードを使用するための特別な工具は必要ありません。ただし、多くの電子部品は非常に小さく、ピンセットが小さな部品を取り扱う際に役立ちます。
インターネット上には、ブレッドボードに関する多くの情報があります。
以下は、ブレッドボードについて知っておくべきいくつかのポイントです。
各半行グループ（例えば、行1の列A-Eや行3の列F-Jなど）は接続されています。したがって、電気信号がA1から流れてきた場合、B1、C1、D1、E1から流れ出ることができますが、F1やA2からは流れ出せません。
ほとんどの場合、ブレッドボードの両側は電源バスとして使用され、各列の穴（約50穴）が接続されています。一般的に、正の電源は赤いワイヤー近くの穴に、負の電源は青いワイヤー近くの穴に接続されます。
回路内では、電流は負極から正極へ負荷を通過した後に流れます。この場合、短絡（ショート）が発生する可能性があります。
電流の方向に沿って、回路を組み立ててみましょう！
この回路では、Pico Wボードの3V3ピンを使用してLEDに電力を供給します。M2M（オス-オス）ジャンパーワイヤーを使用して、それを赤い電源バスに接続します。
LEDを保護するために、電流は220オームの抵抗器を通過する必要があります。抵抗器の一方の端（どちらの端でも可）を赤い電源バスに、もう一方の端をブレッドボードのフリーロー（私の回路では行24）に接続します。
注釈
220オームの抵抗器のカラーリングは、赤、赤、黒、黒、茶です。
LEDを取り上げると、一方のリードがもう一方よりも長いことがわかります。長いリードを抵抗器と同じ行に、短いリードをブレッドボードの中央のギャップを挟んで同じ行に接続します。
注釈
長いリードはアノードで、回路の正側を表します。短いリードはカソードで、回路の負側を表します。
アノードは、抵抗器を介してGPIOピンに接続する必要があります。カソードはGNDピンに接続する必要があります。
M2M（オス-オス）ジャンパーワイヤーを使用して、LEDの短いピンをブレッドボードの負の電源バスに接続します。
ジャンパーを使用して、Pico WのGNDピンを負の電源バスに接続します。
短絡に注意¶
短絡は、接続すべきでない二つの部品が「偶然」接続されたときに発生します。 このキットには、互いにぶつかって短絡を引き起こす可能性のある、長い金属ピンを持つ抵抗器、トランジスタ、キャパシタ、LEDなどが含まれています。短絡が発生すると、一部の回路は正常に動作しなくなるだけでなく、場合によっては部品が恒久的に損傷することもあります。特に、電源バスと接地バスの間で短絡が発生すると、回路が非常に高温になり、ブレッドボードのプラスチックが溶けたり、部品が焼けたりする可能性があります。
したがって、ブレッドボード上のすべての電子部品のピンが互いに触れていないように常に注意してください。
回路の方向性¶
回路には方向性があり、その方向性は特定の電子部品において重要な役割を果たします。極性を持つデバイスがあり、それらは正極と負極に基づいて正確に接続される必要があります。方向が間違っていると、回路は正常に動作しません。
先ほど組み立てたこの単純な回路でLEDの向きを逆にすると、LEDはもう動作しなくなります。
対照的に、この回路の抵抗器のように方向を持たないデバイスもありますので、それらを反転させてもLEDの正常な動作には影響しません。
「+」、「-」、「GND」、「VCC」などのラベルが付いている部品や、ピンの長さが異なる部品は、特定の方法で回路に接続する必要があります。
回路の保護¶
電流とは、完全な電気回路の一点を通過する電子の流れの速度です。最も基本的には、電流 = 流れです。アンペア（AM-pir）またはアンプは、電流を測定するための国際単位です。これは、回路の一点を通過する電子（時々「電気荷」と呼ばれる）の量を、所定の時間に表します。
電流の流れの背後にある駆動力（電圧）は、ボルト（V）で測定されます。
抵抗（R）は、電流の流れを制限する物質の性質であり、オーム（Ω）で測定されます。
オームの法則によれば（温度が一定である限り）、電流、電圧、抵抗は比例します。 回路の電流は、その電圧に比例し、その抵抗に反比例します。
したがって、電流（I）= 電圧（V）/ 抵抗（R）です。
オームの法則については、簡単な実験を行うことができます。
3V3を5V（すなわち、VBUS、Pico Wの40番ピン）に接続するワイヤーを変更すると、LEDがより明るくなります。 抵抗器を220オームから1000オーム（カラーリング：茶、黒、黒、茶、茶）に変更すると、LEDは以前よりも暗くなることに気付くでしょう。抵抗器が大きいほど、LEDは暗くなります。
注釈
抵抗器の紹介と抵抗値の計算方法については、 抵抗器 を参照してください。
ほとんどのパッケージ化されたモジュールは、適切な電圧（通常は3.3Vまたは5V）にアクセスするだけで済みます。例えば、超音波モジュールなどです。
しかし、自作の回路においては、供給電圧と電子デバイスの抵抗器使用に注意する必要があります。
例として、LEDは通常、20mAの電流を消費し、その電圧降下は約1.8Vです。オームの法則に基づいて、5Vの電源を使用する場合、LEDを焼き付かせないように最低160オーム（（5-1.8）/20mA）の抵抗器を接続する必要があります。