直列回路のアンペアを計算する方法

直列回路は、振幅またはアンペア数で測定される電流が回路内の1つのパスをたどり、全体を通して一定に保たれるように抵抗を接続します。 電流は各抵抗器を通って電子の反対方向に流れ、流れを妨げます バッテリーの正の端から 負。 並列回路のように、電流が流れる外部の分岐や経路はありません。

直列回路は日常生活で一般的です。 例としては、クリスマスやホリデーライトの種類があります。 もう1つの一般的な例は、電灯のスイッチです。 さらに、コンピューター、テレビ、その他の家庭用電子機器はすべて、直列回路の概念を通じて機能します。

• ​直列回路では、電流のアンペアまたは振幅は一定のままであり、オームの法則を使用して計算できます。V = I / R一方、電圧は各抵抗器の両端で降下し、合計して総抵抗器を得ることができます。 対照的に、並列回路では、電圧が一定のままで、電流の振幅が分岐抵抗の両端で変化します。​

回路内の各抵抗器の抵抗を次のように合計することにより、直列回路の振幅をアンペアまたはアンペアで計算できます。R電圧降下を合計すると、V、次に方程式でIを解きますV = I / Rその中でVはボルト単位のバッテリーの電圧です。私現在のものであり、Rは抵抗器の全抵抗（オーム（Ω））です。 電圧降下は、直列回路のバッテリーの電圧と等しくなければなりません。

方程式V = I / Rオームの法則として知られる、は回路内の各抵抗にも当てはまります。 直列回路全体の電流は一定です。つまり、各抵抗で同じです。 オームの法則を使用して、各抵抗器での電圧降下を計算できます。 直列では、バッテリーの電圧が上昇します。つまり、並列の場合よりもバッテリーの持続時間が短くなります。

•••サイードフセインアザー

上記の回路では、各抵抗器（ジグザグ線で示されている）が電圧源であるバッテリー（切断された線を囲む+と-で示されている）に直列に接続されています。 電流は一方向に流れ、回路の各部分で一定に保たれます。

各抵抗を合計すると、合計抵抗は18Ωになります（オーム、ここでオームは抵抗の尺度です）。 これは、を使用して電流を計算できることを意味しますV = I / Rその中でR18Ωであり、V162 A（アンペア）の電流Iを得るために9Vです。

直列回路では、静電容量のあるコンデンサを接続できますC時間の経過とともに充電します。 この状況では、回路を流れる電流は次のように測定されます。

その中でVボルト単位です、Rオームで、Cファラッドにあります、tは秒単位の時間であり、私アンペア単位です。 ここにeオイラー定数を指しますe​.

直列回路の総静電容量は次の式で与えられます。

ここでは、個々のコンデンサの各逆数が右側で合計されます（1 / C​​₁​, ​1 / C​​₂など）。 言い換えると、総静電容量の逆数は、各コンデンサの個々の逆数の合計です。 時間の経過とともに、コンデンサの電荷が増加し、電流が減速してゼロに近づきますが、完全にゼロに達することはありません。

同様に、インダクタを使用して電流を測定できます

ここで、総インダクタンスLは、ヘンリーで測定された個々のインダクタのインダクタンス値の合計です。 直列回路が電流の流れに応じて電荷を蓄積すると、通常は磁気コアを取り囲むワイヤーのコイルであるインダクターが、電流の流れに応答して磁場を生成します。 それらはフィルターやオシレーターで使用できます。

電流が回路のさまざまな部分を分岐する並列回路を扱う場合、計算は 「反転」します。 個々の抵抗の合計として総抵抗を決定する代わりに、総抵抗が与えられます 沿って

（直列回路の総静電容量を計算するのと同じ方法）。

電流ではなく電圧が回路全体で一定です。 合計並列回路電流は、各ブランチの電流の合計に等しくなります。 オームの法則を使用して、電流と電圧の両方を計算できます（V = I / R​).

•••サイードフセインアザー

上記の並列回路では、総抵抗は次の4つのステップで与えられます。

1. ​1 / R_合計= 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3
2. ​1 / R_合計​ = 1/1 Ω + 1/4 Ω + 1/5 Ω
3. ​1 / R_合計​ = 20/20 Ω + 5/20 Ω + 4/20 Ω
4. ​1 / R_合計​ = 29/20 Ω
   
5. ​R​_​合計​ = 20 /29Ωまたは約.69Ω

上記の計算では、左側に項が1つしかない場合にのみ、ステップ4からステップ5に到達できることに注意してください（1 / R_合計 ）および右側の1つの項のみ（29 /20Ω）。

同様に、並列回路の総静電容量は単純に個々のコンデンサの合計であり、総インダクタンスも逆の関係で与えられます（1 / L​​合計​ ​= 1 / L​​1​ ​+ 1 / L​​2​ ​+ …​ ).

回路では、電流は直流（DC）の場合のように絶えず流れるか、交流回路（AC）のように波状のパターンで変動します。 AC回路では、電流は回路内で正と負の方向の間で変化します。

英国の物理学者マイケルファラデーは、ダイナモ発電機でDC電流の力を実証しました 1832年、しかし彼はその電力を長距離に送信することができず、複雑なDC電圧が必要でした 回路。

セルビア系アメリカ人の物理学者ニコラテスラが1887年にAC電流を使用して誘導モーターを作成したとき、彼はそれがいかに簡単であるかを示しました 長距離を伝送し、トランスを使用して高い値と低い値の間で変換できます。 電圧。 すぐに、アメリカ中の20世紀の世帯の変わり目に、ACを支持してDC電流を中止し始めました。

現在、電子機器は必要に応じてACとDCの両方を使用しています。 DC電流は、ラップトップや携帯電話など、オンとオフを切り替えるだけでよい小型デバイスの半導体で使用されます。 AC電圧は、電球やバッテリーなどのこれらの電化製品に電力を供給するために整流器またはダイオードを使用してDCに変換される前に、長いワイヤーを介して輸送されます。