抵抗器間の電圧降下を計算する方法

シンプルな 電子回路 のソースが含まれています 電圧 (バッテリー、発電機、建物に入るユーティリティワイヤーなどの電源)、運ぶワイヤー 電流 電子の形で、そして電気の源 抵抗. 実際には、このような回路はめったに単純ではなく、いくつかの分岐点と再結合点が含まれています。

  • 電圧(V)はボルトで測定されます(記号もVです)。 電流(I)は、アンペアまたは「アンペア」(A)で測定されます。 抵抗(R)はオーム(Ω)で測定されます。

枝に沿って、時には回路の主幹に沿って、家電製品(ランプ、冷蔵庫、テレビ)などのアイテムが配置され、それぞれが電流を流して動き続けます。 しかし、各抵抗器に遭遇して電圧が「低下」すると、物理学の観点から、特定の電気回路設定内の電圧と電流は正確にどうなりますか?

電気回路の基本

オームの法則 電流は電圧を抵抗で割ったものであると述べています。 これは、回路全体、分離された分岐のセット、または単一の抵抗に適用できます。 この法律の最も一般的な形式は次のように書かれています。

V = IR

回路は2つの基本的な方法で配置できます。

直列回路:ここでは、電流は完全に1本のワイヤーを通って1本の経路に沿って流れます。 電流が途中で遭遇する抵抗が何であれ、単純に合計すると、回路全体の総抵抗が得られます。

RS = R1 + R2 +... + RN (直列回路)

並列回路:この場合、一次ワイヤは(直角で示されている)2つ以上の他のワイヤに分岐し、それぞれに独自の抵抗があります。 この場合、総抵抗は次の式で与えられます。

1 / RP = 1 / R1 + 1 / R2 +... + 1 / RN (並列回路)

この式を調べると、同じ大きさの抵抗を追加することで、回路全体の抵抗が減少することがわかります。 (1オームまたは1Ωを選択すると、計算が簡単になります。)オームの法則により、これにより実際に電流が増加します。

これが直感に反しているように思われる場合は、1つの料金所が運行する混雑した高速道路での車の流れを想像してみてください。 トラフィックを1マイルバックアップしてから、同じシナリオを想像してみてください。 最初。 これは、技術的に抵抗を追加するにもかかわらず、明らかに車の流れを増加させます。

電圧降下:直列回路

直列の個々の抵抗器の両端の電圧降下を見つけたい場合は、次の手順に従います。

  1. 個々のR値を加算して、総抵抗を計算します。
  2. 回路内の電流を計算します。これは、回路内に1本のワイヤしかないため、各抵抗器の両端で同じです。
  3. オームの法則を使用して、各抵抗器の両端の電圧降下を計算します。

例:24V電源と3つの抵抗が接続されている シリーズで Rで1=4Ω、R2=2ΩおよびR3 = 6 Ω. 各抵抗器の両端の電圧降下はどのくらいですか?
まず、総抵抗を計算します:4 + 2 + 6 =12Ω

次に、電流を計算します:24 V /12Ω= 2 A

次に、電流を使用して、各抵抗の両端の電圧降下を計算します。 それぞれにV = IRを使用すると、Rの値は1、R2 およびR3 8 V、4 V、12Vです。

電圧降下:並列回路

例:24V電源と3つの抵抗が接続されている 並行して Rで1=4Ω、R2=2ΩおよびR3 =前と同じように6Ω。 各抵抗器の両端の電圧降下はどのくらいですか?

この場合、話はもっと単純です。抵抗値に関係なく、各抵抗の両端の電圧降下は同じであり、この場合、電流は抵抗の両端で異なる変数になります。 これは、それぞれの両端の電圧降下が、回路の合計電圧を回路内の抵抗の数で割ったもの、つまり24 V / 3 = 8Vであることを意味します。

抵抗器の電圧降下計算機

自動ツールを使用して、と呼ばれる一種の回路構成で電圧降下を計算できる例については、「参考文献」を参照してください。 分圧器。

  • シェア
instagram viewer