並列回路の長所と短所

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著者: Laura McKinney
作成日: 10 4月 2021
更新日: 20 11月 2024
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【中2 理科】  中2-40  直列回路と並列回路① ・ 基本編
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直列に接続すると、コンポーネントは電車のように次々に配置されます。バッテリーは、閉回路である直列回路に電流を流します。したがって、電流は各抵抗器で同じでなければなりません。

バッテリーをポンプ場、電流を水、抵抗器を家と考えてください。このサーキットは、最終的にポンプ場に戻るまで、すべての家を順番に水が汲み上げられる近所のようなものです。この場合、各家には同じ量の水が流れなければなりません。

オームの法則は電圧、電流、抵抗に関連しており、次のように表現できます。

V = I×R

どこ:

V =抵抗両端の電圧

I =抵抗を流れる電流

R =抵抗

直列のすべての抵抗器の電流が同じ場合、オームの法則は、抵抗に応じて個々のコンポーネントの電圧が変化する可能性があることを示しています。

並列接続とは何ですか?

対照的に、並列回路では、抵抗またはデバイスははしごのラングのように接続されます。並列回路は、各家が水線のそれぞれの枝にある近所のようなもので、他の家に影響を与えることなく異なる量の水を引くことができます。

電流を計算するために表されるオームの法則は次のとおりです。 I = V / R。並列抵抗が電源に接続されている場合、各コンポーネントの電圧は同じですが、個々の抵抗に応じて異なる電流が流れる場合があります。

直列および並列の等価抵抗の計算

抵抗器Rの直列コレクション1、R2、R3、。 。 。は、すべての抵抗の合計に等しい単一の抵抗器Rsと同等です。

Rs = R1 + R2 + R3 + . . .

その結果、直列回路に抵抗を挿入すると、常に等価抵抗が増加します。

抵抗器R1、R2、R3、。 。 。並列では単一の抵抗としても機能しますが、等価抵抗Rの計算p 以下により与えられる、より複雑な:

1 / Rp = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + . . .

常に回路に並列に抵抗を追加する 減る 等価抵抗。この関係は、並列回路の欠点または利点を決定する上で興味深い意味を持ちます。

並列接続の利点

要素の並列結合の欠点または利点は、状況によって異なります。たとえば、家は有線であるため、電気機器を並行して使用できます。冷蔵庫を台所のコンセントに差し込むと、家庭の残りの部分の電圧や電流に影響を与えることなく電力を消費するため、他の機器の動作に影響を与えません。これは、並列接続の利点の1つです。

一連の現代のクリスマスライトの電球も並列に接続されています。 1つの電球が燃え尽きると、他の電球に影響を与えない開回路になります。弦の残りの部分は点灯したままです。単一の暗い電球はすぐにわかるため、簡単に見つけて交換することができます。これも並列回路の利点です。

古いスタイルのクリスマスライトが直列に接続され、燃え尽きた電球がストリング全体の電流を止め、すべてのライトを遮断しました。悪い電球を見つけるのがどれほど難しいか想像してみてください!

並列接続の欠点は、誰かが電気コンセントの2つの接点の間でワイヤを詰まらせた場合など、短絡によって明らかになります。短絡の抵抗は非常に低いため、回路内の電流が大幅に増加し、衝撃が発生します。火花が飛び、配線が加熱され、火災を引き起こす可能性があります。

幸いなことに、ヒューズが切れて開回路になります。ヒューズは配線と直列に接続されているため、ヒューズは機能を果たし、何かが破損する前に電流を止めます。