リレーによる半加算器  （half adder）

スイッチを組み合わせれば基本論理回路、 AND 回路 や OR 回路 と同じような働きをさせることができます。

（スイッチをクリックすると動きますから、確かめてください。）

基本論理回路ができるのですから、 もう少し複雑な回路、 たとえば半加算器も、スイッチで作ることができます。
ただしこのような場合は、たくさんのスイッチを同時に動かさなくてはならないので、 一般的にはリレー（relay： 継電器） が使われます。

リレーの例

リレーは、電磁石とスイッチを組み合わせたものです。

左の写真は、電磁石のコイルとスイッチの接点がよく見えるように、リレーのカバーを取り外してあります。
コイルに電流が流れていないときは接点 c は接点 b に接触していますが、 コイルに電流が流れると鉄片が電磁石に吸い付けられて、接点 c は接点 a に接触します。

コイルに電流を流したり切ったりするたびに、この写真のリレーでは４組の接点が、 同時に、 a と接触したり、 b に接続されたりします。

（左の写真をクリックすると接点が動きます。 ダブルクリックすれば自動モードに戻ります。）

電磁石の ON-OFF とリレーの接点との関係を表にまとめると、 次のようになります。

コイルの ON-OFF と接点 c-a の関係は同じですが、 接点 c-b はコイルの ON-OFF と逆になっています。
これは NOT 回路 の働きです。

こうして、基本論理回路の AND 回路、 OR 回路、 NOT 回路の機能は、 すべてリレーで揃います。

下図はリレーで作った半加算器です。
図中、 はリレー A のコイルを表しています。 スイッチ A を押すと電磁石の働きで、３組の接点 A が同時に動きます。 は接点 c-b を使っています。 リレー B についても同様です。
下図の、コイルにつながっているスイッチの付近 や 真理値表 をクリックするとスイッチが動きます。
半加算器 として動作しますから、 確認してみて下さい。

下図左はリレーによる半加算器、 右は AND回路、OR回路、NOT回路 を使った半加算器です。

上図左、 リレーの半加算器で、 ピンクの線で囲んだ部分は接点 A と 接点 が直列に接続されていますから、 右側の、やはりピンクの線で囲んだ A と NOT 回路を経た B が入力されている AND 回路と等価です。
同様に、左のブルーの線で囲んだ回路は、右のブルーの線で囲んだ部分に対応しています。
そしてこれら全体は、ベージュの線で示しているように並列に接続されていますから、 OR回路 として働きます。
緑の線で囲んだ部分は AND回路 に他なりませんから、 右の図の C を出力する AND回路 に対応します。

上図のふたつの回路は一見別物に見えますが、こうして考えれば、 まったく同じであることが分かります。

関連事項：　 半加算器   リレーによる 4bit 加算回路  

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update: 2007.07.30