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基本的な電子回路
日常生活で使用する多くのデバイスは電気によって動作しています。たとえば、自宅の照明や、今使用しているコンピューターもその一例です。
電気を利用するには、金属製の導線や電子部品を組み合わせた電気回路を作る必要があります。
回路には電源が必要です。家庭内の多くの電化製品（テレビ、照明など）は壁のコンセントから電力を得ています。一方、小型のポータブル回路（電子玩具、携帯電話など）はバッテリーで動作します。バッテリーには、プラス記号（+）が付いた正極端子と、マイナス記号（-）が付くことがある負極端子があります。
電流が流れるためには、バッテリーの正極から負極へと電気が流れる閉回路を形成する必要があります。（回路が切断されると「開回路」と呼ばれます。）この電流がランプなどのデバイスを通ることで、それらが動作（例えば点灯）するのです。
Picoには複数の電源出力ピン（正極）とグランドピン（負極）があります。Picoを電源に接続すると、これらのピンを利用して電力供給が可能になります。
電気を使うことで、光・音・動きを利用したプロジェクトを作成できます。例えば、LEDを点灯させるには、長いリードを正極に、短いリードを負極に接続します。ただし、直接接続するとLEDが損傷する可能性があるため、回路に220Ωの抵抗を追加して保護する必要があります。
以下のような回路になります：
では、どのようにしてこの回路を組み立てるのでしょうか？手で導線を持つべきでしょうか？それともピンと導線をテープで固定するのでしょうか？
ここで、ブレッドボードの出番です。
ブレッドボードの使い方
ブレッドボードは、電子部品を簡単に接続して回路を組むための長方形のプラスチック製ボードです。多くの小さな穴があり、電子部品を挿し込んで回路を作ることができます。ブレッドボードは部品を固定しないため、回路の修正や変更が容易です。
注釈
ブレッドボードを使用するのに特別な工具は必要ありませんが、電子部品は小さいため、ピンセットを使うと扱いやすくなります。
ブレッドボードに関する詳しい情報は、以下のリンクで確認できます：
ブレッドボードの基本的な構造：
各半列（例えば、1行目のA-E列や3行目のF-J列）は内部で接続されています。A1に信号を入力すると、B1, C1, D1, E1に流れますが、F1やA2には流れません。
ブレッドボードの左右にある長い列は電源バスとして使われます。各列（約50個の穴）は縦方向に接続されています。通常、赤いライン側が正極、青いライン側が負極になります。
電流は、回路内で正極から負極へ流れます。正極と負極を直接接続するとショート回路（短絡）が発生し、危険です。
回路を電流の流れる向きに沿って組み立てましょう！
この回路では、Picoの3V3ピンからLEDに電力を供給します。オス-オス（M2M）ジャンパーワイヤを使い、ブレッドボードの赤い電源バスに接続します。
LEDを保護するため、電流は220Ωの抵抗を通過する必要があります。抵抗の片方を赤い電源バスに接続し、もう一方をブレッドボードの空いている行（例：24行目）に接続します。
注釈
220Ω抵抗のカラーバンドは「赤、赤、黒、黒、茶」です。
LEDには2本のリードがあります。長いリードがアノード（正極）、短いリードがカソード（負極）です。長いリードを抵抗と同じ列に接続し、短いリードをブレッドボードの中央の隣接する列に接続します。
注釈
アノードは抵抗を介して正極に接続し、カソードはGNDピンに接続します。
LEDの短いピンをジャンパーワイヤを使い、ブレッドボードの負極バスに接続します。
PicoのGNDピンを負極バスに接続します。
ショート回路に注意！
ショート回路（短絡）は、意図せずに電源の正極と負極が直接接続されたときに発生します。このキットに含まれる抵抗、トランジスタ、コンデンサ、LEDなどの部品には、長い金属ピンがあり、互いに接触すると短絡が発生する可能性があります。
短絡が発生すると、回路が正常に動作しなくなるだけでなく、場合によっては電子部品が焼損することもあります。特に、電源とGNDが直接つながると、過電流が流れてプラスチックが溶けたり、部品が破損したりすることがあります。
ブレッドボード上のすべてのピンが、意図せずに接触していないことを常に確認しましょう。
回路の極性について
電子回路には極性があり、特定の電子部品にとっては正しく接続することが非常に重要です。一部のデバイスには極性があり、正極と負極に適切に接続しないと動作しません。極性を無視して回路を組むと、正しく機能しない場合があります。
例えば、先ほど作成した簡単な回路でLEDの向きを逆にすると、点灯しなくなります。
一方、抵抗のように極性のない部品は、どちら向きに接続しても回路の動作には影響しません。
「+」「-」「GND」「VCC」といったラベルが付いている部品や、ピンの長さが異なる部品は、指定された向きで接続する必要があります。
回路の保護
電流（Current）とは、電気回路内のある一点を通過する電子の流れの速さを指し、単位はアンペア（A）です。電圧（Voltage）は電流を流すための力で、単位はボルト（V）です。抵抗（Resistance）は電流の流れを妨げる要素で、単位はオーム（Ω）です。
オームの法則（温度が一定の場合）によると、電流、電圧、抵抗の関係は以下のように表されます：
I = V / R
- ここで：
I は電流（A）
V は電圧（V）
R は抵抗（Ω）
オームの法則を理解するために、簡単な実験をしてみましょう：
電源を3.3Vから5Vに変更（例えばPicoの40番ピン VBUS に接続）すると、LEDの明るさが増します。逆に、LEDに接続されている220Ωの抵抗を1kΩの抵抗（カラーコード：茶、黒、黒、茶、茶）に交換すると、LEDは暗くなります。抵抗値が大きくなるほど、LEDは暗くなることがわかります。
抵抗の基本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。
市販のモジュールの多くは、適切な電圧（通常3.3Vまたは5V）を供給するだけで使用できます。例えば、超音波モジュールなどが該当します。
しかし、カスタム回路を設計する場合は、電源電圧と抵抗の適切な使用に注意し、電子部品を保護する必要があります。
例えば、LEDは通常約20mAの電流を消費し、順方向電圧降下（Vf）は約1.8Vです。オームの法則に基づくと、5Vの電源を使用する場合、LEDを損傷から守るために、最低でも160Ωの抵抗を直列に接続する必要があります： 160Ω (((5V - 1.8V) / 20mA))