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回路における全抵抗値の計算方法

電気部品の接続には2つの方法があります。直列回路は素子を次々に使うが、並列回路は平行に分岐して素子をつなぐ。抵抗の接続方法によって、回路の総抵抗値に対する抵抗の寄与が決まります...

方法1 方法1/4:直列回路

  1. 1 直列回路の決定 直列回路とは、分岐路のない単一の回路で、すべての抵抗器などが一列に並んでいるものです。
  2. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 1
  3. 2 すべての抵抗を足し合わせること。直列回路では、抵抗の総和はすべての抵抗の和に等しくなります。各抵抗器には同じ量の電流が流れるので、それぞれの抵抗器は期待通りの働きをします。例えば、直列回路に2Ω(オーミック)抵抗、5Ω抵抗、7Ω抵抗があるとする。回路の総抵抗値は、2+5+7=14Ωとなる。
  4. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 2
  5. 3 代わりに電流と電圧から始めてください。個々の抵抗値がわからない場合は、オームの法則に頼ることになります。まず、回路の電流と全電圧を求めます。直列回路の電流は、回路のどの点でも同じになります。任意の点での電流がわかれば、その値をこの式に使うことができる。合計の電圧は、電源(バッテリー)の電圧と等しくなります。部品にかかる電圧と等しくありません。
  6. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 3
  7. 4 これらの値をオームの法則に当てはめる。V = IRを変形して、抵抗値を求めます。例えば、直列回路に12Vのバッテリーを使用し、電流を8Aで測定した場合。回路の総抵抗値は、RT = 12ボルト / 8アンペア = 1.5オームでなければなりません。
  8. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 4

方法2 4のうち方法2:並列回路

  1. 1 並列回路を理解する。並列回路は、複数の経路に分岐し、それらを再び接続する。主経路(分岐部の前後)に抵抗がある場合や、分岐部に2つ以上の抵抗がある場合は、複合回路の説明まで読み飛ばしてください。
  2. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 5
  3. 2 各枝の抵抗値から総抵抗値を計算する。各抵抗器は1つの枝に流れる電流を遅くするだけなので、回路の総抵抗値にはわずかな影響しか及ぼさない。全抵抗値RTの式は、1RT=1R1+1R2+1R3+...です。.1Rn{displaystyle {frac {1}{R_{T}}={frac {1}{R_{1}}+{frac {1}{R_{2}}}+{frac {1}{R_{3}}+....{ここで、R1 は最初の枝の抵抗、R2 は2番目の枝の抵抗、そして最後の枝 Rn まで続く。例えば、並列回路は10Ω、2Ω、1Ωの抵抗を持つ3つの枝を持っている。_{T}}={frac {1}{10}}+{frac {1}{2}}+{frac {1}{1}}} and solve for RT: convert to common denominator. 1RT=110+510+1010{displaystyle {frac {1}{R_{T}}}={frac {1}{10}}+{frac {5}{10}}+{frac {10}{10}}1RT=1+5+1010=1610=1. 6{displaystyle {frac {1}{R_{T}}={frac {1+5+10}{10}}={frac {16}{10}}=1.6} 両端に RT を掛けて 1 = 1.6 にする.rtrt = 1 / 1.6 = 0.625ωです。
  4. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 6{\frac {1}{R_{T}}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+{\frac {1}{R_{3}}}+...{\frac {1}{R_{n}}}{\frac {1}{R_{T}}}={\frac {1}{10}}+{\frac {1}{2}}+{\frac {1}{1}}{\frac {1}{R_{T}}}={\frac {1}{10}}+{\frac {5}{10}}+{\frac {10}{10}}{\frac {1}{R_{T}}}={\frac {1+5+10}{10}}={\frac {16}{10}}=1.6
  5. 3 総電流と総電圧から始める。個々の抵抗がわからない場合は、代わりに電流と電圧を使う必要があります。並列回路では、ある枝にかかる電圧は回路の総電圧と同じになります。1本の枝の電圧が分かればOKです。また、総電圧は回路の電源(電池など)の電圧と等しくなります。並列回路では、各枝に流れる電流が異なる場合があります。総電流がわからないと、総抵抗値が解けません。
  6. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 7
  7. 4 これらの値をオームの法則で使用する。回路に流れる電流と電圧の総和がわかれば、オームの法則を使って総抵抗値を求めることができます。例えば、並列回路の電圧は9ボルト、総電流は3アンペアである。全抵抗値RT=9ボルト/3アンペア=3Ω。
  8. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 8
  9. 5 抵抗値がゼロになる枝に注目する。並列回路のある枝に抵抗がなければ、すべての電流はその枝を流れる。この回路の抵抗は0オームである。実際には、抵抗器の故障やバイパス(短絡)を意味することが多く、大電流が回路の他の部分を損傷する可能性があります。
  10. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 9

方法3 4のうち方法3:複合回路

  1. 1 回路を直列部分と並列部分に分解する。複合回路は、直列に接続された部品(1つずつ)と並列に接続された部品(異なる分岐にある)がある。図の中で、直列または並列の部分に還元できる部分を探してください。例えば、1Ωの抵抗と1.5Ωの抵抗が直列に接続された回路があるとします。2つ目の抵抗の後、回路は5Ωの抵抗と3Ωの抵抗の2つの並列枝に分かれる。
  2. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 10
  3. 2 各平行部の抵抗値を求めよ。並列抵抗の式 1RT=1R1+1R2+1R3+...を使用します。.1Rn{displaystyle {frac {1}{R_{T}}}={frac {1}{R_{1}}}+{frac {1}{R_{2}}}+....{frac {1}{R_{3}}+...である。{frac {1}{R_{n_00, 1セグメント並列回路の総抵抗値を求めます。この回路例では、抵抗R1=5Ω、R2=3Ω1で2分岐しています。 Rparallel=15+13{} { {displaystyle}{R_parallel}}={{frac {1}{5}}+{frac {1}{3}}} 1Rparallel=315+515=3+.515=815{displaystyle}{frac {1}{R_{parallel}}={frac {3}{15}+{frac {5}{15}}={frac {3+5}{15}}Rparallel=158=1.875{frac {8}{15}={frac {1}{R_{parallel}}={fracdisplaystyle R_{parallel}={frac{15}{8}}=1.875}Ωとなります。
  4. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 11{\frac {1}{R_{T}}}={\frac {1}{R_{1}}}+{\frac {1}{R_{2}}}+{\frac {1}{R_{3}}}+...{\frac {1}{R_{n}}}{\frac {1}{R_{{parallel}}}}={\frac {1}{5}}+{\frac {1}{3}}{\frac {1}{R_{{parallel}}}}={\frac {3}{15}}+{\frac {5}{15}}={\frac {3+5}{15}}={\frac {8}{15}}R_{{parallel}}={\frac {15}{8}}=1.875
  5. 3 図を簡略化する。並列区間の総抵抗値を求めたら、図上でその区間全体を消すことができます。上の例では、2つの分岐を無視して、抵抗値1.875Ωの1つの抵抗器として扱うことができます。
  6. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 12
  7. 4 抵抗を直列に接続します。並列の部分をそれぞれ1つの抵抗に置き換えると、図は直列回路という1つの回路になるはずです。直列回路の抵抗の合計は、個々の抵抗の合計に等しいので、それらを足すだけで答えが得られます。簡略化した図では、1Ωの抵抗、1.5Ωの抵抗、そして先ほど計算した1.875Ωの部分です。これらはすべて直列なので、RT=1+1.5+1.875=4.375{displaystyle R_{T}=1+1.5+1.875=4.375}Ω ですね。
  8. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 13R_{T}=1+1.5+1.875=4.375
  9. 5 オームの法則を使って未知の値を求めることができる。回路中の部品の抵抗値がわからない場合は、計算する方法を探してください。部品にかかる電圧Vと電流Iがわかれば、オームの法則で抵抗を求めることができます。
  10. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 14

方法4 方法4:パワーの公式を使う

  1. 1 パワーの公式を学ぶ。電力とは、回路がエネルギーを消費する割合と、回路が電力を供給しているもの(電球など)にエネルギーを供給する割合のことである。回路の総電力は、総電圧と総電流の積に等しい。あるいは式で p = vi. 総抵抗値を解くときは、回路の総電力を知る必要があることを忘れないでください。素子に流れる電力を知るだけでは不十分なのです。
  2. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 15
  3. 2 抵抗を電力と電流で解く。P = VI (power = voltage x current) オームの法則では、V = IRとなるため、最初の式でVをIRに置き換えると、p = (IR)I = I2Rとなり、r = P / I2。直列回路では、ある素子に流れる電流は全体の電流と同じであるが、並列回路ではそうではない。
  4. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 16
  5. 3 電力と電圧から抵抗値を求めます。電力と電圧だけ分かれば、同じように抵抗値を求めることができます。回路上の総電圧、または回路に供給するバッテリーの電圧を使用することを忘れないでください:P = VIR Iでオームの法則をアレンジ。 P = V(V/R) = V2/R. 抵抗を解くために再アレンジ。 R = V2/P. 並列回路では、ある枝上の電圧と全体の電圧が同じになります。直列回路ではそうではない。1つの素子にかかる電圧と全体の電圧は同じではない。または、回路を分離し、マルチメーターで物理的に抵抗値をテストすることも可能です。
  6. Image titled Calculate Total Resistance in Circuits Step 17
  • 電力の単位はワット(W)です。
  • 電圧の単位はボルト(V)です。
  • 電流はアンペア(A)またはミリアンペア(mA)で表します。
  • これらの式で用いられる電力値Pは瞬時電力、つまりある瞬間の電力である。回路がAC電源を使用している場合、電源は常に変化しています。電気技師は、交流回路の平均電力を計算するために、Paverage = VIcosθという式を用います。
  • 2022-03-11 15:41 に公開
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  • 分類:教育

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