Processing math: 0%

基本演算子

電圧を $V\bigl[V\bigr]$ ，電流を $I\bigl[A\bigr]$，抵抗を $R\bigl[\Omega\bigr]$ とすると， $$V = I \times R$$ という関係が成り立つことが知られています．これをオームの法則（Ohm's law）といいます．

上の電気回路でコイルの抵抗を $1,000\Omega$ とします．また，このコイルは $0.009A$ で電磁石になると仮定しましょう．また，$\alpha=10$ つまり $10V$ であるとします．こう仮定すると，点 $A$ に $10V$ の電圧をかけると（これを論理 $1$ としましょう），コイルには， $$10\bigl[V\bigr]/1,000\bigl[\Omega\bigr]=0.01\bigl[A\bigr]$$ の電流が流れます． $$0.010\bigl[A\bigr] > 0.009\bigl[A\bigr]$$ なので，コイルは電磁石となって点 $C$ を引き寄せます．

こうして点 $C$ には $10\bigl[V\bigr]$ の電圧はかからなくなってしまいます（これを論理 $0$ としましょう）．

つまり，論理 $1$ を入力すると 論理 $0$ が出力されることになります．このように論理演算を行う回路を論理ゲート（logic gate;基本論理演算素子）といい， 上の図の例は$NOT$ゲートといいます．また，上図の例は$NOT$ゲートという論理ゲートをリレーによって実現したものということになります．

特に以下の3種類の演算素子を基本演算素子といいます．

---

リレー：電磁石と接点機構で構成され，電磁石に，ある値以上の電流を流したときに発生する電磁吸引力を利用して，接点機構を作動させるもので，コイルに与えられる電圧，電流によって，接点の開閉を行うものです．
接点が機械的に開閉するメカニカルリレー（有接点形）と，接点が半導体から出来ていて機械的な開閉はしない半導体リレー（無接点形）の2種類があります．

論理演算素子：入力ノードに2進値が与えられたときに，それに対する2進値を出力ノードに出力する装置を論理演算素子といいます．

Mathematics is the language with which God has written the universe.