教えてください
ヨットは風と波の力で動いてるのですよね
でも逆風でも問題なく動くのはなぜですか

A 回答 (5件)

ヨットのセール(帆)は飛行機の翼と同じ役目をしています。

飛行機の翼を船の上に立てたようなものと考えてください。飛行機の翼では、翼の正面から風を受けて機体を上に持ち上げる力が働きますが、ヨットのセールでもこれは同じで、セールに対してほぼ直角に力が働きます。この力を利用して、風上に対して約45度程度の角度(セールの形状によって異なります)程度までなら進むことが出来ます。従って風上に進むときには、風上に対してまっすぐに進むことは出来ず、ジグザグに進んでいくことになります。このように風上に向けて進む時の方向転換をタッキングと呼びこの操作を繰り返すことで風上に進むことが出来るのです。ちなみに風上に向けて一杯に進む(これ以上風上に向けるとセールが風をうまく受けられなくなる。セールがシバーするといいます。)状態のことをクローズドホールドと呼びます。

波の力で走ることは追い風の状態(ランニングと呼びます)で追い波であれば、サーフボードのように推進力にはなります。

ヨットでは、船の進む方向と風の方向に合わせて、セールの向きをいつも正しく保つ必用があり、そのために操作用のロープ(シートと呼びます)がたくさん有り、向きをコントロールするだけではなく、飛行機の翼のようにきれいな形にセールを膨らませる為にも使用します。また、一見まっすぐに見えるマスト(帆柱)も実はまっすぐではなく、若干後ろに湾曲していて、セールの形を保つ役目をしていますし、多くのヨットでは、バックステート呼ばれるワイヤーを調整することで、この湾曲の要請も出来ます。

また船の進行方向とは異なる方向の風をセールに受けると、セールが受ける風の影響で船には、横方向に力が加わるため、そのままでは流されてしまいます。そこで、ヨットの船底には大きなひれのような物が付いていて、横に流されないようになっています。クルージングタイプのヨットでは、鉄や鉛で作られ船が傾いた時に元に戻すための錘も兼ねていて、バラストキールと呼ばれます。ディンギー(競技用の1人か2人のりの小型艇)では、錘にはなっていず、単なる流れ止めの板(センターボードと呼びます)であるため、操縦者が体を船の外に乗り出してバランスを保つ必用があります。これをハイクアウトと呼びます。
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この回答へのお礼

お忙しい中ありがとうございました
なるほど! でした

お礼日時:2002/03/23 08:47

ヨットの帆は、三角形が2つついています。

前が「メインセール」で後ろが「ジブセール」。後ろのジブセールが、メインセールに流れる風の速度を表裏で変えて揚力を大きくしているそうです。

なお、風下に進む場合は、三角帆では効率が悪いので、「スピン」セールという、パラシュートみたいに膨らむやつに風を受けて進みます。
レースでは、この出し方、たたみ方に左右されるとか。

参考URL:http://www.sfc.keio.ac.jp/~s98182so/yacht/yacht. …
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この回答へのお礼

お忙しい中ありがとうございました
なるほど! でした

お礼日時:2002/03/23 08:48

さすがに真正面からの風でしたらムリですよ


そんな時はコース取りを工夫して対処します
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この回答へのお礼

お忙しい中ありがとうございました
なるほど! でした

お礼日時:2002/03/23 08:50

ヨットのセール(帆)は、上から見ると飛行機の翼のような形状をしています。

決してフラットにはなっていなくって、カーブしています。この形状があるために、揚力が発生します。どういうことかと言うと、セールの表側と裏側を流れる空気の速度が違う(表側が速い)ため、表側に引っ張られるのです。まず、これでヨットが後方以外の風に対しても前に進もうとします。ただ、横から風を受けるとヨット自体が風に押されて横流れするため、ヨットは船底にセンターボードと呼ばれる板のようなものをつけています。この板が抵抗となって横流れを抑えてくれます。
 ヨットは、風上に対して45度くらいまで向かっていけますが、最も速度がでるのは、ほぼ真横から風を受けている時です。以外にも真後ろからの風だと、風の速度以上には進めないため、ヨットは遅いです。
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この回答へのお礼

お忙しい中ありがとうございました
なるほど! でした

お礼日時:2002/03/23 08:49

揚力です。

正面からの逆風には向かって行けません。
風に対して直交を0度として、せいぜい30度くらいしかきりあがって行くことはできませんから、ジグザグ進みます。
多少、想像入ってますが。
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この回答へのお礼

お忙しい中ありがとうございました
なるほど! でした

お礼日時:2002/03/23 08:49

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Q戸塚ヨットスクールはなぜ支持されるのですか。

戸塚ヨットスクールの戸塚宏さんという人が釈放されたそうで、TVで、彼が体罰や独自の教育理論の話をしているのを観ました。残念ながら、そのときの戸塚さんのお話は論理的なものでも説得力のあるものでもなく、死者を出してもなお、この戸塚ヨットスクールがなぜ支持されるのか、私にはよくわかりませんでした。

また、そのTV番組で戸塚ヨットスクールの卒業生のインタビューのVTRが流れ「戸塚ヨットスクールには、実家から、戸塚ヨットスクールのスタッフに手錠をかけられて連れて行かれた。」「戸塚ヨットスクールに入ったときは、血が飛び散らないようにビニール袋をかぶせられて、竹刀で殴られた。」「スクール内でシンナーを吸ったら、3日間立ち牢で、手を縛られて上から吊るされ、誰かが近くを通るたびに竹刀で殴られた。」等々の話が出て、でも最後は「そのときの僕にとっては必要だったのかもしれません」と結ばれていました。

戸塚ヨットスクールはなぜ今でも支持されるのですか。
戸塚さんをはじめ、戸塚ヨットスクールのコーチ陣はヨットマンのようですが、ヨットマンの世界は体罰が支持される社会なんでしょうか。
それとも、問題行動のある子どもの更正施設として、社会のニーズが高い、ということなんでしょうか。

戸塚ヨットスクールの戸塚宏さんという人が釈放されたそうで、TVで、彼が体罰や独自の教育理論の話をしているのを観ました。残念ながら、そのときの戸塚さんのお話は論理的なものでも説得力のあるものでもなく、死者を出してもなお、この戸塚ヨットスクールがなぜ支持されるのか、私にはよくわかりませんでした。

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Aベストアンサー

こんにちは。

支持者がなぜ多いのか?
まずひとつには、体罰肯定論者が多いという背景もあります。戸塚校長が裁判で頑なに闘った理由は…
「業過致死なら受け入れるが、傷害致死、逮捕監禁には当たらない」としたからです。

しかし、今現在、このような死傷事故を起こせば支持はなかったと考えます。その当時、問題行動を引き起こす子供たちの色分けがちゃんとされていなかったという背景があり、家庭内暴力で親殺し寸前の子供と、社会不適応で原因がはっきりとわからない不登校の子供たちがほとんど同じ指導を受け、それが悲劇につながったという側面があります。

事件を通して、それらの区分けをし、ちゃんと適応できる状態にあるのが、今のスクールの実情でしょうし、当時の指導が今にそのまま継がれて生きているわけでもありません。

つまるところ、あのスクールの存在で、救われた子供と、その家族が多かったということになるかと考えられます。

Qなぜ、水飲み鳥が動く力を使って発電をしないのですか?

 なぜ、水飲み鳥(http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E9%A3%B2%E3%81%BF%E9%B3%A5)が動く力を使って発電をしないんですか?省エネになると思うのですが。

Aベストアンサー

発電機関として効率が低すぎるからです。

水飲み鳥の運動に使われるエネルギーは大雑把に言えば、太陽熱です。(例えば空気の温度を維持しているのも、太陽からのエネルギー)太陽からのエネルギーで発電するなら、太陽電池や、海の深さによる温度差利用発電装置などがあります。発電効率はこちらの方がずっと高いのです。水飲み鳥の出番はないのです。

力が弱い、その他の理由は工夫をし、お金を掛ければ解決は出来ますが、経済的に成り立ちません。その原因も効率の低さにあります。

一方に於いて、水飲み鳥と同じ原理を使った工業製品は沢山あります。ヒートポンプなどです。家庭にある空調機にも入っています。ただし、温度差を使ってエネルギーを得るのではなく、エネルギーを使って温度差を作り出していますが。

では、効率を上げる工夫はないのでしょうか。程度問題ですが、必ずあります。しかしその結果は水飲み鳥とは全く別の形、大きさを持つ複雑な機械になっている可能性が高いでしょう。

経済性を無視出来るものは玩具ですね。科学教室用玩具を工夫して作ってみたらどうでしょう。豆電球が点けばよいのですが無理でしょうか。あるいは鳥を啼かせるのもいいですね。具体案を持っている訳ではありません。

発電機関として効率が低すぎるからです。

水飲み鳥の運動に使われるエネルギーは大雑把に言えば、太陽熱です。(例えば空気の温度を維持しているのも、太陽からのエネルギー)太陽からのエネルギーで発電するなら、太陽電池や、海の深さによる温度差利用発電装置などがあります。発電効率はこちらの方がずっと高いのです。水飲み鳥の出番はないのです。

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Qヨットについての質問です

はじめまして。ヨットについて質問があるので、お分かりの方がいたら教えてください。

あるサスペンス小説を読んでいたら「彼がバミューダに登録されているヨット(Bermuda-registered yacht)に乗り込んで密会したのを見た」という表現が出てきたのですが、バミューダに登録されているヨットというのはどういう意味でしょうか? ヨットあるいはクルーザーというのはどこかに登録したりするものなのでしょうか?(ヨットのことがあまり分からないので……)

また、そうだとした場合、外見だけでそれがバミューダに登録されているヨット(クルーザー)だと分かるものなのでしょうか?

分かる方がいましたら教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

この場合のバミューダとはおそらくヨットを常時停泊しておく場所、ヨットハーバーの地名或いは港名の類ではないでしょか、無料では常時停泊させてはくれません。
ヨット所有者は契約して有料で常時の停泊場所を確保する事になるはずです。
「バミューダに登録」の意味はその事と推測します。
自動車の月極駐車場の契約に似ているような似てないような・・。

Q風で動く怪物の足の構造

テレビで紹介されていたオランダ人発明家&芸術家テオ・ヤンセン氏の作品についての質問です。
ヤンセン氏は、11本のパイプを組み合わせて足のような動きをする装置を作り、
それを多数組み合わせた巨大なロボットのようなものを作りました。

http://www.hoefsloot.net/gallery/index.php?c=5&f=6

同じようなものを自分でも作ってみたいと思いましたが、足の仕組みがどうしてもわかりません。
どなたか彼の作品について研究されている方はいらっしゃいませんでしょうか?

Aベストアンサー

私は「世界まるみえテレビ」で見ました。 リンクの動きも説明されていましたね。
足の仕組みは写真から書き起こせないですか? 菱形の胴体の前後端が固定軸で、足の上部,下部の側面に三角の板が貼ってある部分は変形しないトラスで、足の中部は4節リンクで、胴体から2本のドライブリンクが出ていて、胴体の中央にクランクがある形。 ただ寸法比を出すのは難しいですね。 軽い力で動かすため重心の上下動がないように、接地した足は水平に駆動される必要があり、12本の足のうち必ず3本が接地していなくては倒れてしまうので、各足はクランク角にして90度分の間、足先の軌道を水平に保たなくてはなりません。(もちろん各足の位相は、全て30度ずつずらします) コンピュータでリンクのシミュレーションができれば楽ですが、作者は試作を繰り返してこの形に達したようです。

Qヨットでの船酔い

これまでヨットに乗ったことは一度もないのですが、ヨットって船酔いしますか!?

今度オーストラリアのシドニーへ行ったときに、シドニー湾内のヨットクルーズ(3時間)に参加しようかと思っているのですが、ヨットはフェリーと比べて揺れそう=酔いそう?と思ったもので・・・。

Aベストアンサー

こんにちは。

シドニー湾をヨット・クルーズ、素敵ですね^^
セレブ気分を味わえそうです。

ただ質問者様のお礼の中で
>湾内ならそんなに揺れないですよね。

と書かれていたのが気になって
書かせていただこうと思ったのですが
何度かシドニー湾内のフェリー・クルーズに参加したのですが
一度だけ強風で波がすごくて、また湾内が狭いので岸に当たった波が
あっちこっちから跳ね返されてきてものすごい船内が揺れ、
キャビンの窓から水面しか見えないほどで
乗り物酔い経験ゼロだった私もあと10分乗っていたら…という時がありました。
フェリーでこの状態ですから強風の時にはヨットはさらに厳しいと思いますよ^^;
(ヨットの大きさにもよると思いますが。)

だから「湾内だから揺れない」というのは考えないほうがいいと思います。

普段は湾内はとても穏やかですからこういうケースは稀だとは思いますが
そういうこともあります、ということで。

しかしながらシドニー湾は世界3大美港のひとつだけあって
クルーズするのはとってもおすすめです^^
(夜だとさらに夜景が美しいですよ。)

酔い止めの薬は眠くなる成分が入っているものが多いので
せっかくのクルーズなのに眠くて楽しめなかった、なんてことのないように
飲むのならば眠くならないものがいいと思います。
また、「酔ったらどうしよう」と思わずにキャビンの外に出て
気持ちのいい風に吹かれながら美しい景色を楽しんでくださいね。

以下は余計なお世話かもしれませんが…
やっぱりヨットは心配、と思うならば
フェリーでよければシドニー・フェリーで手軽な価格でクルーズできますよ^^
http://www.sydneyferries.info/attractions/harboursightscruises.php

オプショナルのクルーズだととても値段がお高いですし日時も指定されてしまっていますが
これは予約が不要だと思いました。

ヨット・クルーズで酔っちゃったからリベンジ!という場合にも使えそうですよね:p

楽しんできてください!!

こんにちは。

シドニー湾をヨット・クルーズ、素敵ですね^^
セレブ気分を味わえそうです。

ただ質問者様のお礼の中で
>湾内ならそんなに揺れないですよね。

と書かれていたのが気になって
書かせていただこうと思ったのですが
何度かシドニー湾内のフェリー・クルーズに参加したのですが
一度だけ強風で波がすごくて、また湾内が狭いので岸に当たった波が
あっちこっちから跳ね返されてきてものすごい船内が揺れ、
キャビンの窓から水面しか見えないほどで
乗り物酔い経験ゼロだった私もあと1...続きを読む

Q分子間力と沸点、融点 先日、分子結晶は分子間力のおかげで結晶状態を保てるのですよね。 しかしどうし

分子間力と沸点、融点

先日、分子結晶は分子間力のおかげで結晶状態を保てるのですよね。
しかしどうして熱を加えることによって分子間力がなくなるのでしょうか?

Aベストアンサー

>ではどうしてふりきれるようになるのでしょうか

ひょっとして温度が上がると分子の運動(振動)が
激しくなるというあたりを知らない ということなんでしょうか?

ロケットが地球の重力を振り切るには充分な速度が有ればよい。
それと同じです。

Qヨット部のお金

現在高校3年生です。

来年は大学に進学することになったのですが、
そこの学校は人数が多く、部、サークルがたくさんあります。
最近ヨット部に興味をもちました。是非やってみたいです。

しかしヨット=お金のかかるスポーツというイメージがあります。
大学で認められているので多少補助はでているとおもいますが、
我が家はお金もちなわけではないので。

大学や高校でヨット部、ヨットサークルに所属されていた方、
(1)部活動はどんな感じだったか、
(2)お金はどのくらいかかったか、
参考のため是非知りたいです。お願いします。

Aベストアンサー

ディンギーや救命艇は学校の備品ですから、ヨット部員が購入費用や保守費用を負うことはありません。
「ヨット=お金のかかるスポーツ」は、クルーザーを所有する場合の話に過ぎません。

ヨット部は優雅に思われますが、かなりハードな部活動です。
真冬でも練習し、真夏は炎天下の日陰のないデッキ(船上)で長時間操船し、砂浜や陸置き場の照り返しを受けながら、潮抜き(水洗い)と保守をします。
ディンギーはのんびりと操船するのではなく、あわただしく激しく操船しますので、「思っていたことと違った」と嘆く新人も少なくありません。

ディンギー盗難や暴走族のクラブハウス襲撃に備えて、輪番で年中(年末年始も)宿直します。
艇庫が頑丈なヨット部は、宿直していませんでしたがぁ,,,,,,,。

もしも、ハードなヨット部を避けたいのでしたら、ディンギーやクルーザーを子ども達に指導するキャンプリーダーなどになってはいかがでしょう。
http://www.osaka-kaiyo.com/index.htmlや、http://www.hahatokonoshima.com/では、大学生対象にディンギーやクルーザーを子ども達に指導するキャンプリーダーを募っています。
もしかして、質問者様の都道府県や市町村にこのような施設があるかもしれませんので、webなどで調べてはいかがでしょう。

私は学生時代にディンギーに親しんでいると、自前のディンギーが欲しくなり、ミラークラスと呼ばれるディンギーの自作キットhttp://www.kaiwo.com/0420/menu-new-dinghy.htmlを購入して独りで建造しました。
そして、保管料の安い県営のヨットハーバーhttp://www.pure.ne.jp/~kaiyou/に保管していました。
大学(私立)の学費もアルバイトで全額支払いつつ、保管料も支払っていました。

ちなみに、マリンレジャーの活動に興味があるなら、せめて、一級小型船舶操縦士(限定解除)、特殊小型船舶操縦士、第三級海上特殊無線技士、赤十字水上安全法講習修了を持っておきましょう。
もしかして、将来海事関連に就職するのなら、海事代理士・特定操縦免許も取得しておきましょう。

参考URL:http://www.mlit.go.jp/maritime/kogata/s_seido.html

ディンギーや救命艇は学校の備品ですから、ヨット部員が購入費用や保守費用を負うことはありません。
「ヨット=お金のかかるスポーツ」は、クルーザーを所有する場合の話に過ぎません。

ヨット部は優雅に思われますが、かなりハードな部活動です。
真冬でも練習し、真夏は炎天下の日陰のないデッキ(船上)で長時間操船し、砂浜や陸置き場の照り返しを受けながら、潮抜き(水洗い)と保守をします。
ディンギーはのんびりと操船するのではなく、あわただしく激しく操船しますので、「思っていたことと違った」...続きを読む

Qヨットはなぜ風上に上れるのか?(再)

 ヨットはなぜ風上に移動できるのか、という質問の回答に関して少しだけ疑問が残ります。もちろん以前の質問の回答に対して他意はありません。純粋な好奇心のみによる疑問とご理解下さい。自信なしで回答しようとしたら締め切られていたこともありまして。(^^;)また、管理者にお願いして回答を割り込ませるだけの自信もありませんので、新たに質問を起こすことにしました。

 まず、飛行機ならともかくあのスピードでセールの表裏にかかる風圧の差によって発生する揚力だけで大きなヨットが風上にのぼるだけの力を得られるでしょうか。

 ディンギー以下の船しか操船したことがありませんので自信なしですが、ヨットには水中でセンターボードなどが受ける抵抗の中心と水上でセールが風から受ける力の中心が存在しますよね。その原理をテコに例えて水中の抵抗の中心点を支点、風から受ける力の中心点を力点とします。

 以下、風に対して90度の角度で帆走していることを想定します。風軸に対して力点が後方にあるとき後ろを押される形で船は風上を向き、逆なら風下をむきます。当然そのままだと回転しっぱなしですので、目的の向きになった時点で、支点と力点の関係を平衡状態に戻さなければいけません。舵のない帆船、例えばウィンドサーフィンが風上にのぼる原理として昔、これにまつわるウェザーヘルムとかリーヘルムとかの言葉を聞いたことがあるのですが、ヨットではどうなんでしょうか。

 歴史的に伝統的な日本の帆船は風上に上れず、ヨーロッパの大航海時代を支えた航海術と大きな差を生じてしまったのは、このあたりの技術の差だったはずです。詳しい方の説明をいただければ幸いです。
 

 ヨットはなぜ風上に移動できるのか、という質問の回答に関して少しだけ疑問が残ります。もちろん以前の質問の回答に対して他意はありません。純粋な好奇心のみによる疑問とご理解下さい。自信なしで回答しようとしたら締め切られていたこともありまして。(^^;)また、管理者にお願いして回答を割り込ませるだけの自信もありませんので、新たに質問を起こすことにしました。

 まず、飛行機ならともかくあのスピードでセールの表裏にかかる風圧の差によって発生する揚力だけで大きなヨットが風上にのぼるだけの...続きを読む

Aベストアンサー

ヨットの専門家ではないので、「揚力の発生」というポイントで
コメントさせていただきます。
まず、揚力を発生させるということに関しては、
はっきり言って翼断面の形状は重要なポイントではありません。

翼断面の形状は、風速によって効率の良い形状が変わってきます。
私たちが一般的に思い浮かべる翼の断面形状は、
小型自家用機程度の飛行機がその巡航速度(200~300km/hr程度)で
最も効率よく揚力が発生するように設計されてあります。

風速がさらに遅くなると、逆に厚みのある翼断面形状では
効率が悪くなり、平板を少し反らせた方が効率が高くなります。
ちょうどヨットのセールが受ける風の速さならば、
この形状の方が一般的翼断面形状より適当であると感じます。

ちなみに、平板では揚力は発生しないと考えておられる方が
いるようですが、平板でも揚力は発生します。
但しその効率は悪いですが。

また、「ベルヌーイ力」という言葉が出てきて、
ニュートンの法則と別のもののような扱いをされている
ところが気になります。
「ベルヌーイ力」なる物理用語及び物理概念は存在しません。
おそらくこれは揚力発生の説明を「ベルヌーイの方程式」を
用いた場合の揚力成分のことを意味するかと存じます。
揚力発生の説明は「ベルヌーイの方程式」を用いた場合と
ニュートンの法則での場合と等価です。

世の中では「前縁で分かれた流体が後縁で一緒になると、
翼上面の方が下面より経路が長いので、上面を流れた流体の方が
速度が速くなる」という説明が使われていますが、
前縁で分かれた流体が必ず後縁で一緒になる(同時到着性)
という原理も法則も存在しません。
物理的に実験してもそのような現象は確認されていません。

おそらくこのような誤解に囚われて混乱されているのではないかと
感じてなりません。ヨットの動力を得るのは(潮流を無視すれば)
風からしか考えられません。セールの面積やそれが受ける力は
予想以上に大きいものです。

以下に参考になるHPを紹介しておきます。
http://www.idra.unige.it/~irro/profilo1_e.html
http://www.monmouth.com/~jsd/how/htm/airfoils.html
http://www.sanwaprn.co.jp/taruta/paperplane/Bernoulli-1.html

参考URL:http://www20.u-page.so-net.ne.jp/pd6/ymatchan/flight/index_j.html

ヨットの専門家ではないので、「揚力の発生」というポイントで
コメントさせていただきます。
まず、揚力を発生させるということに関しては、
はっきり言って翼断面の形状は重要なポイントではありません。

翼断面の形状は、風速によって効率の良い形状が変わってきます。
私たちが一般的に思い浮かべる翼の断面形状は、
小型自家用機程度の飛行機がその巡航速度(200~300km/hr程度)で
最も効率よく揚力が発生するように設計されてあります。

風速がさらに遅くなると、逆に厚みのある翼断面形状では...続きを読む

Q伊豆大島までヨットでいけますか?

伊豆大島までヨットでいけますか?
最近ヨットを始めたばかりの友達が、江ノ島から伊豆大島まで行こうと言っています。
かなり無謀ではないかと思っているのですが、大丈夫でしょうか?
風速や風向きにもよると思いますが、いけるとすれば何時間ぐらいかかりますか?
ヨットはキャビンはありませんが発動機はついていて、4.5人乗れる大きさです。
かなり古いレジャー用だと思われるので、あまり速度はでないと思います。
友達は素人で船舶免許もまだ持っていません。私は学生の頃ヨットに乗っていたので
多少の知識はありますが、クルーザー経験はありません。
ヨットに詳しい方、教えてください。

Aベストアンサー

 一般論として、直線距離で50Km程ですが、帆走になるので
1.5倍以上有ると考えましょう。
 風速5mは、時速18Kmですので、4時間程見れば良いかと
思いますが、無風・微風では、何時間かかるでしょうかね。
 また、小型船舶免許(2級や1級沿岸限定)の場合、沖合では
エンジン航行不可ですので、帆走のみになる距離が3分の2は
ありますので、充分な時間を見るのと、風速・風向にも
注意を払って下さい。
 また、連絡手段を確保して下さいね。
 衛星携帯電話やマリネットホン等用意したほうが良いですよ。

Q信号がH/Lどちらでも動くPNP?

こんにちは、
PNPトランジスタを使ってモータを回転させる実験をしていたのですが動作がおかしい(と思う)のですがよく解らないので質問させてください

PNPトランジスタのエミッタに電源電圧5Vを掛け、コレクタ側にモータをつないでそこからGNDにつながっている。ベースに5V/0Vの信号を送るという回路で、送った際、0Vで回転し、5Vで停止したのですが、電源電圧を上げ10Vにした瞬間どちらの信号でも回転するようになってしまいました。どうしてでしょうか??ためしに二石目にNPNトランジスタを付けた時には0Vと5Vでモータの回転はonとoffがきちんと出来ていたのでPNPが死んでいるとは思えないのですが…一石時だけタイトルの様になってしまいます。一様20KΩでプルアップしているのですが…

Aベストアンサー

別にトランジスタが壊れているわけではありません。

          Vcc(電源電圧)
           │
           e
 Vin ─ R1 ─ b   PNPトランジスタ
           c
           ├──┐
         モータ  △ ダイオード
           ├──┘
 GND ────┘     図1

この回路では、Vcc = 10V の場合、Vin = 0V でも、Vin = 5V でもモータが回転したままになります。モータが停止しないのは、Vin = 5V でもトランジスタのベースに電流が流れるからです。PNPトランジスタは ベース電圧がエミッタ電圧よりも小さくなるとベース電流が流れるので、Vin(5V) < Vcc (10V)だとベース電流が流れてしまいます。Vcc = 5V の場合には、Vin = 5Vとしたときベース-エミッタ間電圧が 0V となってベース電流が流れなくなるのでちゃんとモータが停止します。

以下のように、抵抗 R2 を追加すると、 Vcc = 10V の場合でも Vin = 5V でモータを停止させることができます。

          Vcc(10V)
        ┌─┤
       R2  e
 Vin ─ R1 ┴ b   PNPトランジスタ
           c
           ├──┐
         モータ  △ ダイオード
           ├──┘
 GND ────┘  図2

図2の回路でのベース電流 Ib は
   Ib = ( Vcc - Vin - Vbe )/R1 - Vbe/R2
で表わされます(Vbe = 0.6V)。これをゼロにするには
   ( Vcc - Vin - Vbe )/R1 = Vbe/R2
となるように R1 と R2 の比を決めます。Vin = 5V で Ib = 0 とするには
   R1/R2 = ( Vcc - Vin )/Vbe - 1 = ( 10 - 5 )/0.6 - 1 = 7.3
とすれば良いことになります。R1 = 1kΩのとき R2 = 136Ωになります(136Ωという抵抗はないので100Ωまたは150Ωとする)。図2の回路で注意しなければならないのは、R1 を流れる電流はいつも左向きになるので、Vin につながっている素子(ロジックIC、マイコン)にはある程度の電流吸い込み能力が必要になることです。R1 を流れる電流が最も大きくなるのは、Vin = 0V のときで、そのときの電流 i は
   i = ( Vcc - Vbe )/R1
になります。Vcc = 10V、R1 = 1kΩのとき i = 9.4mA になりますので、これくらいの電流を吸い込む能力のある素子が必要になります。さらに図2の回路では、電源電圧によってR2の値を変えなければなりませんので、あまり実用的な回路ではありません。

複雑になりますが、図3のような回路にすれば、このような制限はなくなり、電源電圧が変わっても、Vin につながっている素子の電流駆動能力が小さくても、Vin = 0V でモータが回転し、Vin = 5V でモータが停止します。Vin =1V~1.5VのところでモータのON/OFFが切り替わります。抵抗 R は全て同じ値のものを使ってください。
         Vcc
          ├───┬────┐
          │     R       e
          │    ├─ R1 ─ b  PNPトランジスタ
          R     c        c
          ├─ b  NPN    ├──┐
          c     e      モータ  △ ダイオード
 Vin ─ R ┬ b  NPN │       ├──┘
       R  e     │       │  R = 10kΩ~100kΩ
 GND ─-┴─┴──-┴────-┘  図3

図3はモータ駆動用のトランジスタをPNPタイプとした場合で、合計3個のトランジスタが必要ですが、モータ駆動用のトランジスタがNPNタイプなら、NPNトランジスタ2個でできます。

別にトランジスタが壊れているわけではありません。

          Vcc(電源電圧)
           │
           e
 Vin ─ R1 ─ b   PNPトランジスタ
           c
           ├──┐
         モータ  △ ダイオード
           ├──┘
 GND ────┘     図1

この回路では、Vcc = 10V の場合、Vin = 0V でも、Vin = 5V でもモータが回転したままになります。モータが停止しないのは、Vin = 5V でもトランジスタのベースに...続きを読む


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