ガレージドアオープナーは昔ながらのテレグラフ社製

初めてリレーの故障に悩まされた時のことを覚えています。ガレージドアオープナーが動かなくなり、子供たちは雨の中、手動でガレージドアを開けるのにうんざりしていました。（車の運転は父親である私の仕事です。）結局、20年も使っているオープナーのリレーが故障していたことが判明しました。

でも、リレーって一体何なのでしょう？どのように機能するのでしょうか？なぜ必要なのでしょうか？はい、これらの疑問にお答えします。

最初のリレーは電信システムのために作られたようです。電信は非常にシンプルな技術です。基本的には、片側に電池とスイッチ、もう片側に電磁石が付いています。人が電信の送信側のスイッチを押すと、電流が電線を流れ、受信側の電磁スイッチが作動して「クリック」音を発します。このクリック音のタイミングを調整することで、文字にマッピングできるパターンが生成されます。これがモールス信号です。

しかし、問題があります。配線が長すぎると、受信側で信号が届きません。配線が長すぎると抵抗が大きくなり、電流が小さすぎて電磁石を作動させることができない場合があります。そこでリレーの出番です。リレーは、信号を再送信するための受信機とスイッチを備えたリモートバッテリーのようなものです。

リレーの起源はここにありますが、現在では実際にはそう使われていません。アパートに住んでいてガレージドアがない？では、冷蔵庫はお持ちですか？電子レンジは？オーブンは？テレビは？家電製品や電気機器のほとんどすべてにリレーが内蔵されています。どこにでもあります。

簡単に言うと、リレーとは、より小さな電流で制御される電子スイッチです。リレーの使い方を示す簡単な例を挙げてみてはどうでしょうか？5アンペアの電流を消費する非常に明るいライトを点灯させたいとします。リレーを使って点灯させる手順は以下のとおりです。

このリレーを使えば、低電力の機器と高電力の電球の両方に大きな電流を流す必要はありません。でも、あの箱の中には一体何が入っているのでしょう？一つ開けてみてはどうでしょうか？

このリレーの鍵となるのは電磁石、つまり上の写真に写っているコイル状の電線です。このコイルに低電流を流すと磁場が発生します。この磁場が可動アームを上に引っ張り、2つの高電流アーム（写真にも写っています）の間を繋ぎます。

でもちょっと待ってください！リレーは自分で作ってみないと完全に理解できないような気がします。それで、まさにそうしました。私の場合はこうなりました。

これは実際のリレーの簡易版なので、重要な側面のいくつかについて説明します。

リレーを「オン」にする単一セル電池があります。
この D 型電池は、2 つのペーパークリップで作った小さなオン/オフスイッチに接続されています。
この小さな電池からの電流は、釘に巻かれた電線を経由して電池に戻ります。
高電流側には、釘の先端近くにある別のペーパークリップに供給される電源（目に見えません）があります。
電磁石をオンにすると、このペーパークリップが釘の頭に引き寄せられ、回路が完成します。
つまり、高電流は可動式のペーパークリップ、釘、そして電球を通ります。
終わり。

これが機能することを証明するために、次のようになります。

ブーーン！うまくいきました。念のため、電球に流れる電流も測ってみました。1.84アンペアでした。これは私の小さなペーパークリップスイッチに流すにはかなり大きな電流です。スイッチ制御のライトではなく、リレーを通す必要があるでしょう。また、マイクロコントローラー（ArduinoやRaspberry Piなど）を使ってこのライトのオン/オフを切り替える場合、コントローラーに必要な出力電流は2アンペア近くではなく、ごくわずかです。

私のガレージドアオープナーの場合、リレーにより制御ボードが小さな電流を送信し、非常に高電流の電動モーターをオンにしてドアを開けることができます。

だからこそリレーが必要なのです。

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