著者:
Randy Alexander
作成日:
27 4月 2021
更新日:
1 J 2024
![【中2 理科】 中2-47 V・A・Ωの値を計算しよう!](https://i.ytimg.com/vi/gltzkhvtGSo/hqdefault.jpg)
コンテンツ
抵抗の電圧を計算する前に、まずどのタイプの回路が使用されているかを判断する必要があります。基本の復習が必要な場合、または回路の種類を理解するのに少し助けが必要な場合は、パート1から始めてください。そうでない場合は、それをスキップして、処理する必要のある回路のタイプに関するテキストに移動してください。
手順
パート1/3:電気回路を理解する
回路について学びます。 回路をこのように考えてください。トウモロコシの穀粒の袋をボウルに注いでいると想像してください。とうもろこしの各粒は電子(電子)であり、ボウルに流れ込む電流は電流です。線について話すときは、1秒間にいくつの粒子が動いているかを言うことでそれを説明します。
電荷について考えてください。 電子は「負の」電荷を帯びています。つまり、正に帯電したオブジェクトを引き付け(またはそれに向かって移動し)、負に帯電したオブジェクトを押し(または離れて)します。それらはすべて負であるため、電子は常に互いに押し合い、可能な限り広がります。
電圧を理解します。 電圧は、2点間の電荷の差です。電荷の差が大きいほど、両端が強くなります。以下は、従来のバッテリーの例です。- バッテリー内で化学反応が起こり、電子が蓄積されます。これらの電子は負の端子に向かって移動しますが、正の先端はほとんど空の状態のままです(これらはカソードおよびアノードと呼ばれます)。このプロセスが長く続くほど、両端間の電圧が高くなります。
- カソードとアノードの間にワイヤを接続すると、突然、カソードの電子に余裕ができます。それらはアノードに向かって発射し、電流を生成します。電圧が高いほど、1秒あたりにより多くの電子がアノードに向かって移動します。
抵抗の概念を理解します。 レジスターにはその名前の性質があります。オブジェクトの抵抗が高いほど、電子がオブジェクトを通過するのが難しくなります。毎秒通過できる電子が少なくなるため、電流が遅くなります。- 抵抗とは、回路に属し、回路に抵抗を追加するものです。電力店で実際の「抵抗器」を購入できますが、回路の問題では、抵抗は通常、電球またはその他の抵抗性の物体によって表されます。
オームの法則を覚えておいてください。 アンペア数、電圧、抵抗の間には非常に単純な関係があります。それを書き留めるか、覚えてください-回路の問題を解決するときに頻繁に使用する必要があります:- 電流=電圧を抵抗で割った値
- 通常、次の形式で記述されます。I= / R
- V(電圧)またはR(抵抗)を上げるとどうなるか考えてみてください。上記の説明で学んだことと一致しますか?
パート2/3:抵抗器(直列回路)の電圧を計算します
シリアル回路とは何かを理解します。 シリアル回路は簡単に識別できます。それはただのコイルで、すべてが一列に並んでいました。電流はコイル全体を移動し、回路を構成する各抵抗またはコンポーネントを順番に通過します。- アンペア数 回路上のすべてのポイントで同じです。
- 電圧を計算するとき、回路内の抵抗の位置は重要ではありません。抵抗の位置を変更することができます。各抵抗の電圧は同じままです。
- 3つの直列抵抗を備えた回路例を考えてみましょう:R1、R2、およびR3。この回路は12Vバッテリーで駆動されます。各抵抗の電圧を見つけます。
回路全体の抵抗を計算します。 回路内のすべての抵抗値を合計します。答えは、直列回路の完全な回路抵抗です。- たとえば、3つの抵抗Rを考えてみましょう。1、R2、およびR3 抵抗はそれぞれ2Ω(オーム)、3Ω、5Ωです。全回路抵抗は2+ 3 + 5 = 10オームです。
アンペア数を見つけます。 オームの法則を使用して、回路全体の電流を見つけます。直列回路では、アンペア数はすべての位置で同じであることに注意してください。この方法で線を計算したら、それをすべての計算に使用できます。- オームの法則によれば、アンペア数はI = / R。全回路電圧は12ボルト、全回路抵抗は10オームです。答えはI = / 10 = 1.2アンペア。
オームの法則を変換して電圧を見つけます。 基本的な代数を使用すると、オームの法則を変換して、アンペア数ではなく電圧を見つけることができます。- I = / R
- IR = R / R
- IR = V
- V = IR
各抵抗の電圧を計算します。 抵抗の値、アンペア数、そして方程式はすでにわかっています。数を変更して解決します。問題の例では、次のようになります。- Rの反発1 = V1 =(1.2A)(2Ω)= 2.4V。
- Rの電圧2 = V2 =(1.2A)(3Ω)= 3.6V。
- Rの電圧3 = V3 =(1.2A)(5Ω)= 6.0V。
あなたの答えを確認する。 直列回路では、すべての抵抗の両端の合計電圧は、回路全体の電圧と等しくなければなりません。計算したすべての電圧を合計して、完全な回路電圧が得られるかどうかを確認します。それでも問題が解決しない場合は、戻ってエラーを見つけてください。- この例では、2,4 + 3,6 + 6,0 = 12Vであり、これは全回路電圧です。
- 電圧の合計がわずかに低かった場合(たとえば、12ではなく11.97)、おそらくどこかで数値を丸めています。あなたの答えはまだ正しいです。
- 電圧は電荷の差、つまり電子の数を測定することを忘れないでください。回路に沿って移動するときに表示される電子の数を数えていると想像してください。カウントが正しければ、最終的には最初から最後まで電子の総電荷を取得します。
パート3/3:抵抗器の電圧を計算する(並列回路)
並列回路とは何かを理解します。 一端がバッテリーにあり、他端が2本の別々のワイヤーに分割されているワイヤーを想像してみてください。 2本のワイヤーは互いに平行に走り、バッテリーのもう一方の端に到達する前に再び接続されます。左側のワイヤと右側のラインの両方に1つの抵抗がある場合、2つの抵抗は「並列」に接続されます。- 並列回路には、任意の数のワイヤを含めることができます。この指示は、100本のワイヤーに分割されてからまとめられた回路にも当てはまります。
回路に電流がどのように流れるかを考えてください。 並列回路では、電流は供給されるすべての経路を流れます。左側のワイヤーを通り、左側の抵抗を通過して、もう一方の端に到達します。同時に、それはまた、右側のワイヤーを通って、右側の抵抗を越えて、もう一方の端まで走ります。電流の一部が逆流したり、両方の抵抗を並列に通過したりすることはありません。
全回路電圧を使用して、各抵抗の電圧を見つけます。 完全な回路電圧がわかっている場合、各抵抗の電圧を見つけるのは非常に簡単です。各平行線の電圧は、回路全体の電圧と同じです。 2つの抵抗が並列に接続されている回路が6Vバッテリーから電力を供給されていると仮定します。左側の抵抗器の電圧は6Vになり、右側の抵抗器の電圧も6Vになります。抵抗値がどれだけ大きいかは関係ありません。その理由を理解するために、上記のシリアル回路を確認してみましょう。- 直列回路では、回路全体の電圧は常に各電圧降下の電圧の合計に等しいことに注意してください。
- 各電流経路を直列回路と考えてください。同じことが当てはまります。抵抗全体の電圧を合計すると、最終的には完全な回路電圧が得られます。
- 各ワイヤを通過する電流は1つの抵抗のみを通過するため、その抵抗の電圧は合計電圧と等しくなければなりません。
全回路のアンペア数を計算します。 問題が完全な回路電圧を示さない場合は、さらにいくつかの手順を完了する必要があります。その回路を流れる電流の量を見つけることから始めます。並列回路では、全回路電流は各並列分岐を通過するアンペア数の合計です。- 数学的に:私は合計 =私1 +私2 +私3...
- 理解しにくい場合は、水道管を2つに分割したものを想像してみてください。総流出量は、単に各パイプを流れる水の量を合計したものです。
回路全体の抵抗を計算します。 並列回路では、抵抗は単一のワイヤまたはターンを流れる電流を妨げるだけなので、それほど効率的ではありません。実際、ターン回路が多いほど、電流がもう一方の端に到達しやすくなります。完全な回路抵抗を見つけるには、次の式を解いてRを見つけます。合計:- / R合計 = / R1 + / R2 + / R3...
- たとえば、2オームと4オームの抵抗が並列に取り付けられた回路を考えてみましょう。 / R合計 = 1/2 + 1/4 = 3/4→1 =(3/4)R合計 →R合計 = 1 /(3/4)= 4/3 = 〜1.33抱擁。
得られた結果から電圧を求めます。 完全な回路電圧を見つけたら、各平行線の電圧も見つけたことを忘れないでください。オームの法則を使用して、回路全体の電圧を見つけます。例えば:- 5アンペアのラインが通る回路を考えてみましょう。全回路抵抗は1.33オームです。
- オームの法則によれば、I = V / Rなので、V = IRです。
- V =(5A)(1.33Ω)= 6.65V。
助言
- 直列抵抗のある複雑な回路がある場合 そして 並列に、または2つの近い抵抗を選択します。正しい並列または直列抵抗ルールを使用して、それらの結合抵抗を見つけます。この時点で、それらは単一の抵抗と考えることができます。抵抗を備えた単純な回路が得られるまでこれを行います または 平行、 または シリアル。
- 抵抗器の電圧は、しばしば「電圧降下」と呼ばれます。
- 用語を理解する:
- 回路-回路を構成する部品(抵抗、コンデンサ、インダクタなど)がワイヤで接続され、電流が流れる場所で構成されます。
- 抵抗器-電流を低減または妨害する可能性のある部品
- 電流-ワイヤに流れる電荷、単位:Amp、A
- 電圧-帯電した粒子を動かすために行われる作業。単位:ボルト、V
- オブジェクトの抵抗-電流に対するその抵抗の尺度。単位:抱擁、Ω