電気回路の電流は、導体を介して電圧源から負荷、つまりランプや電化製品に流れます。ほとんどの場合、銅線が導体として使用されます。回路には、抵抗が異なる複数の要素を含めることができます。計器回路では、導体を並列または直列に接続することができ、混合タイプもあります。
エレメント 図式 抵抗器と呼ばれる抵抗を使用すると、特定の要素の電圧が抵抗器の両端間の電位差になります。導体の並列および直列電気接続は、電流がそれぞれプラスからマイナスに流れるという単一の動作原理によって特徴付けられ、電位が低下します。配線図では、配線抵抗は無視できるので0とします。
並列接続は、回路の要素がソースに並列に接続され、同時にオンになっていることを前提としています。シリアル接続とは、抵抗導体が厳密な順序で次々に接続されることを意味します。
計算時には理想化手法を採用しているため、理解が非常に簡単になります。実際、電気回路では、並列接続または直列接続に含まれる配線や要素を移動する過程で、電位が徐々に低下します。
導体のシリアル接続
シリアル接続方式は、特定の順序で次々にスイッチがオンになることを意味します。さらに、それらすべての現在の強度は同じです。これらの要素は、サイトに総電圧を生成します。電圧と電流の変化が観察されるため、電荷は電気回路のノードに蓄積されません。定電圧の場合、電流は回路の抵抗値で決まるため、直列回路では、1つの負荷が変化すると抵抗が変化します。
このような方式の欠点は、1つの要素に障害が発生した場合、回路が壊れているため、残りの要素も機能しなくなるという事実です。例として、1つの電球が切れると機能しない花輪があります。これは、要素が個別に動作できる並列接続との重要な違いです。
直列回路は、導体がシングルレベルで接続されているため、ネットワーク内のどのポイントでも抵抗が等しいことを前提としています。総抵抗は、ネットワークの個々の要素の電圧低下の合計に等しくなります。
このタイプの接続では、1つの導体の始点が別の導体の終点に接続されます。この接続の主な特徴は、すべての導体が分岐のない同じワイヤ上にあり、それぞれに1つの電流が流れることです。ただし、合計電圧はそれぞれの電圧の合計に等しくなります。別の観点から接続を検討することもできます。すべての導体が1つの同等の抵抗に置き換えられ、その電流はすべての抵抗を通過する合計電流と同じになります。等価総電圧は、各抵抗器の両端の電圧値の合計です。これは、抵抗器の両端の電位差です。
シリアル接続の使用は、特定のデバイスを具体的にオンまたはオフにする場合に役立ちます。たとえば、電気ベルは、電圧源とボタンに接続されている場合にのみ鳴ることができます。最初のルールは、回路の要素の少なくとも1つに電流が流れていない場合、残りの要素には電流が流れないことを示しています。したがって、一方の導体に電流がある場合、それは他の導体にあります。もう1つの例は、電池式の懐中電灯です。これは、電池、動作中の電球、および押されたボタンがある場合にのみ点灯します。
場合によっては、シリアルスキームは実用的ではありません。照明システムが多くのランプ、壁取り付け用燭台、シャンデリアで構成されているアパートでは、すべての部屋の照明を同時にオン/オフする必要がないため、このタイプのスキームを整理するべきではありません。この目的のために、個々の部屋の照明をオンにできるようにするために、並列接続を使用することをお勧めします。
導体の並列接続
並列回路では、導体はセットです 抵抗器、その一部の端は1つのノードにアセンブルされ、もう1つの端は2番目のノードにアセンブルされます。並列タイプの接続の電圧は、回路のすべての部分で同じであると想定されています。電気回路の並列セクションは分岐と呼ばれ、2つの接続ノード間を通過します。これらは同じ電圧を持っています。この電圧は、各導体の値と同じです。インジケータの合計、つまり分岐の抵抗の逆数も、並列回路回路の別のセクションの抵抗に対して逆数になります。
並列接続と直列接続では、個々の導体の抵抗を計算するシステムが異なります。並列回路の場合、電流は分岐を流れます。これにより、回路の導電率が増加し、総抵抗が減少します。同様の値の複数の抵抗器が並列に接続されている場合、そのような電気回路の合計抵抗器は、回路内の抵抗器の数に等しい回数だけ1つの抵抗器未満になります。
各分岐には1つの抵抗があり、電流は分岐点に到達すると分割されて各抵抗に分岐し、その最終値はすべての抵抗の電流の合計に等しくなります。すべての抵抗器は1つの同等の抵抗器に置き換えられます。オームの法則を適用すると、抵抗の値が明らかになります-並列回路では、抵抗の抵抗の逆数の値が合計されます。
この回路では、電流値は抵抗値に反比例します。抵抗器の電流は相互接続されていないため、抵抗器の1つをオフにしても、他の抵抗器に影響を与えることはありません。このため、このようなスキームは多くのデバイスで使用されています。
日常生活で並列回路を使用する可能性を考慮すると、アパートの照明システムに注意することをお勧めします。すべてのランプとシャンデリアは並列に接続する必要があります。その場合、それらの1つをオンまたはオフにしても、他のランプの動作には影響しません。したがって、追加 スイッチ 回路分岐の各電球では、必要に応じて対応するランプのオンとオフを切り替えることができます。他のすべてのランプは独立して動作します。
すべての電化製品は220Vの電力網に並列に接続され、次に配電盤に接続されます。つまり、他のデバイスの接続に関係なく、すべてのデバイスが接続されます。
導体の直列および並列接続の法則
両方のタイプの化合物の実際の詳細な理解のために、これらのタイプの化合物の法則を説明する式を示します。並列接続と直列接続の電力計算は異なります。
直列回路では、すべての導体に同じ電流強度があります。
I = I1=I2。
オームの法則によれば、これらのタイプの導体接続は、場合によって説明が異なります。したがって、直列回路の場合、電圧は互いに等しくなります。
U1 = IR1、U2=IR2。
さらに、合計電圧は、個々の導体の電圧の合計に等しくなります。
U = U1 + U2 = I（R1 + R2）=IR。
電気回路の総抵抗は、導体の数に関係なく、すべての導体の有効抵抗の合計として計算されます。
並列回路の場合、回路の合計電圧は個々の要素の電圧と同様です。
U1 =U2=U。
そして、電流の総強度は、並列に配置されたすべての導体で利用可能な電流の合計として計算されます。
I = I1+I2。
電気ネットワークの最大効率を確保するには、両方のタイプの接続の本質を理解し、法律を使用して実際の実装の合理性を計算し、それらを適切に適用する必要があります。
導体の混合接続
必要に応じて、直列および並列抵抗接続を1つの電気回路に組み合わせることができます。たとえば、並列抵抗を別の抵抗またはそれらのグループに直列に接続することが許可されています。このタイプは、組み合わせまたは混合と見なされます。
このような場合、総抵抗は、システムの並列接続と直列接続の値の合計をとることによって計算されます。最初に直列の抵抗の等価抵抗を計算し、次に並列の要素を計算する必要があります。シリアル接続が優先事項と考えられており、この組み合わせタイプの回路は、家電製品や家電製品でよく使用されます。
したがって、電気回路の導体の接続の種類を考慮し、それらの機能の法則に基づいて、ほとんどの家電製品の回路の構成の本質を完全に理解することができます。並列接続と直列接続では、抵抗と電流強度のインジケーターの計算が異なります。計算と式の原理を知っていると、各タイプの回路構成を適切に使用して、要素を最良の方法で最大の効率で接続できます。
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