シリーズと並列抵抗

Physics II

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Overview

ソース: 龍 p. 陳博士は、物理学科 & 天文学、科学の大学、パーデュー大学、ウェスト ラファイエット, インディアナ

この実験は、直列または並列に接続された抵抗器に電流を配置する方法について説明し、従って合計の「有効」抵抗を計算する方法を説明します。オームの法則、それは電圧と抵抗を流れる電流の抵抗値がわかっている場合に変換することを使用してください。

(つまり、彼らは他の後の 1 つを有線)、直列接続された 2 つの抵抗のため、同じ電流がそれらを通して流れます。電圧は、「総電圧」、およびしたがって、「効果的な抵抗」合計は 2 つの抵抗の合計に追加されます。これは、総電圧、彼らの個々 の抵抗値に比例して 2 個の抵抗間で分割するため「圧」を呼ばれます。

(彼らが 2 つの共有端末間両方の有線はことを意味します) は、並列接続された 2 つの抵抗の電流は同じ電圧は共通の 2 つの分割されます。この場合、合計の実効抵抗の逆数は、2 つの抵抗の逆数の和を等しくなります。

シリーズと並列抵抗ほとんどの回路に重要なコンポーネントは、ほとんどのアプリケーションでの電力の使用方法に影響を与えます。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 物理学の基礎 II. シリーズと並列抵抗. JoVE, Cambridge, MA, (2019).

Principles

電流 (抵抗 R の抵抗) などの「デバイス」の流れる私はデバイス単位時間当たりに流れる電荷量 Q の量として定義されている:

Equation 1(関係式 1)

(抵抗) を持つ抵抗器を流れる電流はオームの法則で抵抗の両端で電圧降下 V に関連は。

Equation 2(式 2)

シリーズ抵抗器:

2 つの抵抗 (R1 R2) シリーズ (図 1) に接続されている、現在継続現在の R1 R2、両方の抵抗を流れる電流に等しい電流に等しいことを意味します。これは与えます。

Equation 3(式 3)

デバイスでの電圧降下は、2 つの「端子」の潜在的な違いを表すために、両方の抵抗の間で全体の電圧降下 V は個々 の電圧低下の合計を各抵抗を越えてです。

Equation 4(関係式 4)

したがって、オームの法則、全体の電圧降下は効果的な抵抗または R1 と R2、現在時間の合計に等しい。

Equation 5(式 5)

そのため、シリーズ全体の組み合わせの合計または「有効な」抵抗 R に等しい V/私。したがって、シリーズの抵抗器の実効抵抗は個々 の抵抗値の和に等しい。それです

Equation 6(関係式 6)

これも複数の抵抗器を組み合わせたシリーズに一般化できます。たとえば、大きな抵抗が非常に小さな抵抗と直列に接続している場合大きな抵抗によって、総抵抗を主に決定されます。

さらに、現在の合計私は全体の電圧降下 V 実効抵抗、または 2 つの抵抗の合計で割った値に等しい。

Equation 7(関係式 7)

したがって、個々 の電圧降下 (V1と V2) として全体の電圧降下 V に関連することができます。

Equation 8(関係式 8)

そして

Equation 9(式 9)

この関係では、「電圧部」、または 2 つのシリーズ抵抗器抵抗に比例しての間で電圧を分割する方法をについて説明します。

Figure 1
図 1:図が示す 2 つの抵抗を直列に接続できます。

並列に抵抗器:

2 つの抵抗器が代わりに並列接続して共有同じ電圧降下 V、電流の合計が、図 2に示すようを分かれています私。

Equation 11(関係式 10)

そして

Equation 12(関係式 11)

そこで:

Equation 13(方程式 12)

つまりも、効果的な抵抗 R が 2 つの並列抵抗の「製品合計」に等しいまたは。

Equation 14(式 13)

抵抗器はまた指揮者と抵抗 R のコンダクタンス G は抵抗の逆数として定義されています。

Equation 15(関係式 14)

場所第 2 平等はオームの法則 (式 2) によるものです。

その後、並列抵抗。

Equation 16(方程式 15)

つまり、「並列コンダクタンスを追加」します。

大きな抵抗が非常に小さな抵抗と並列に接続している場合、総抵抗主に大規模なコンダクタンスのある小さな抵抗によって決定されます。

並列接続のため、現在はコンダクタンスに比例して分割されます。

Equation 17、と Equation 18 (方程式 16)

どちらの方法も、

Equation 19、およびEquation 20 (17 式)

(注ただし、分子はの抵抗)。

これらの例はすべて、R1 R2と比較して僅かに小さい抵抗がある抵抗器を接続するワイヤ見做されます注意してくださいすることが重要です。偽装していない場合にワイヤー自体 R1 R2シリーズに接続された抵抗器としてモデル化する必要があり、R1 R2の一部になることに抵抗を追加します。

Figure 2
図 2:ダイアグラム表示の 2 つの抵抗が並列に接続します。

Procedure

1. 生成・電流・電圧・抵抗を測定するの実践

  1. 抵抗と電圧・電流を測定することができます 2 つのマルチメータ電圧源、電流源を取得します。
  2. 2 100 Ω 及び 2 10 Ω 抵抗器を取得します。
  3. 接続し、別の回路要素を整理する便利なプラットフォームであるブレッド ボードを取得します。ブレッド ボードには、ピンの多くのグループがあります。ボードの背面にある各グループのピンが一緒に接続されてし、同じグループに接続されている電線が短絡します。回路素子の端子はその端子に接続して、ピンの同じグループに接続されている線です。グループ別のピンに短絡するようではありません、回路要素の異なる端末を接続しなければなりません。以下では、2 つの端子の接続のアクションを意味する同じピン群に接続する (図で特徴的なノード ラベル"a"、"b"と"c"を表す特徴的なピン グループ ブレッド ボード上)。これは、そのような端末は便利なピン穴に挿入されることができますワイヤー成っている提供します。そうでなければ、ケーブル、バナナ プラグとクランプを使用して (たとえば、ブレッド ボード上の露出したピン足に楽器のターミナル) から電気的接続を確立することが可能です。
  4. 100 Ω 抵抗の 1 つの端子に電流源の出力端子を接続し、電流源の他のターミナルに戻る抵抗のもう一方の端子を接続します。
  5. 抵抗を介する電流 1 mA を生成します。
  6. 電圧測定のマルチメータ、電圧計モードを選択、マルチメータの 2 つの端子を抵抗の 2 つの端子に接続します。測定電圧降下は抵抗を越えます。
  7. 肯定的な読書は、マルチメータの肯定的なターミナルの潜在性は否定的なターミナルでより高いことを意味します。電圧値を使用して、オームの法律関係 (図 3) を確認します。
  8. 次に、電圧源の 1 つ端子抵抗器の 1 つの端子に接続、抵抗のもう一方の端子を電圧源の他のターミナルに接続します。100 Ω 抵抗に 10 V の電圧を生成します。
  9. 電流測定または電流計モードでは、デジタルマルチメータを使用して、抵抗とシリーズのプローブを接続します。抵抗を流れる電流を測定します。
    1. 肯定的な読書は、マイナス端子に、テスターのプラス端子から電流が流れているということです。オームの法則 (図 4) を確認します。
    2. マルチメータ (電流計)、その電流を測定する抵抗と直列にする必要がありますが、その電圧降下 (電圧計) を測定する抵抗と並列にする必要がありますに注意してください。これらの測定値は、電流計の内部抵抗は非常に小さいが、電圧計は非常に大きいと仮定します。これは厳しく本当ではない場合、電流または電圧計によって測定になるメーターの接続前に、の値とは異なる。
  10. 最後に、直接抵抗測定モードを選択する (図 5) デジタル ・ マルチメータによる抵抗を測定します。抵抗の 2 つの端子とメーターの 2 つの端子を接続し、抵抗値を読みます。以前の電流と電圧の測定に基づいて意味を抵抗になりますを確認します。

Figure 3
図 3: ソーシング抵抗 R に流れる電流と電圧測定回路図。

Figure 4
図 4: 回路図の抵抗 R、測定の現在の間で電圧を調達します。

Figure 5
図 5: 抵抗器の抵抗を測定するテスターの接続。

2. 抵抗器シリーズ

  1. シリーズ (図 1を参照) の 2 つの 100 Ω 抵抗器を接続します。グループと言う (短絡していない)、2 つの異なる pin グループに最初の抵抗の 2 つの端を差し込むとつまり、ブレッド ボードと b、および第 2 の抵抗器の両端を挿し込んでピン グループ b および c (c はまだピン同士を短絡していないと b)。
    1. 10 の一般的な電流を接続 1.4 の手順で説明されているように現在のソースを使用して両方の抵抗によって mA。
    2. 各抵抗の電圧降下を測定する電圧計モードでは、マルチメータを使用する。その後、R1 R2オームの法則の抵抗値を確認してください。
    3. 今全体のシリーズの組み合わせの電圧 V を測定する電圧計を使用 (ポイント間 a と1 c)、総直列抵抗を得ると。
    4. 表 1に示すように、測定された抵抗値を入力します。
    5. 電源とメーターを外し、電圧ソースを使用して、両方の抵抗に 10 V の合計を提供するために (ポイント間 a と c)。
    6. 電流計で電流を測定するマルチメータを使用 (私1) R1、および現在の入力 (私2) R2と入力します。
    7. 確認、私は1が I に等しい2 (またはほぼ等しい; 若干変更線抵抗を含むわずかに異なる構成が任意の小さな違いがあります)。
  2. シリーズでは、2 つの 10 Ω 抵抗で手順 2.1 を繰り返し、マルチメータを使用してワイヤの抵抗を測定します。
  3. 1 つ 10 Ω 抵抗シリーズの 1 つの 100 Ω 抵抗で手順 2.1 を繰り返し、抵抗測定の繰り返し。

3. 抵抗を並列

  1. 100 Ω 抵抗が 2 つ並列接続 (図 2を参照)。、ブレッド ボード上に差し込みます各抵抗の両端 2 つのピンのグループ、と言う、と b。
    1. ソースの一般的な電圧降下 V = 10 V 電圧ソースを使用します。
    2. 電流を測定するマルチメータを使用私1 R1, R1確認を入力 = V/私1。私に2 R2、したがってその R2を確認するを入力を測定し、V =/私2
    3. 今 (前の図 2ポイント)、に、並列の組み合わせの前にアンプ メーターを置くし、シリーズ累計抵抗 R = V/私。
  2. 10 Ω 抵抗が 2 つ並列と 1 つの 10 Ω 抵抗と並列に 1 つの 100 Ω 抵抗の 3.1 の手順で上記を繰り返します。

4. Led シリーズと並列接続

  1. 2 つ小さい LED 光源、2 つの抵抗として扱うことができるを取得します。
  2. 1 V ソースを電源 1 LED (1.5 のステップとして似たような接続) に接続し、その明るさを確認します。
  3. 今 1 V のソース (ステップ 3.1 のように似たような接続) 間に並行して 2 つの Led を接続し、その明るさを確認します。
  4. 今シリーズで、1 V のソース (ステップ 2.1.5 として似たような接続)、間、2 つの Led を接続し、その明るさを再度確認します。

抵抗素子など簡単な回路は直列接続または並列、複雑な電気回路の主要なコンポーネント。

電圧、同じ電流を共有しながらの部門のシリーズ抵抗器を接続します。

逆に、抵抗に並列に接続されるとき、それ除算結果電流と電圧の抵抗間で同じです。単純または複雑な任意の電気回路の機能を理解するには、オームの法則が使用されます。

このビデオはシリーズと並行して、電気抵抗コンポーネントの接続の基本原則をカバー、電圧とオームの法則に基づくこれらの回路の電流計算の原理を説明します。

オームの法則、現在 'I' 抵抗 'R' の抵抗、抵抗での電圧降下 'V' に直接比例または電圧降下は現在 '私' と '抵抗' の製品。

シリーズは、他の後の 1 つである、R1 と R2 では、2 つの抵抗器が接続されている場合は、両方の抵抗器を通して同じ電流が流れます。

この場合、全体の電圧降下 'V' は各抵抗の電圧降下の和に等しいです。オームの法則電流が等しいので、電圧 V1 と V2 の適用、現在 '私' 倍抵抗 R1 と R2 の和に等しいものとして全体の電圧降下を導出する.

方程式の反対側には V を与える/I によってオームの法律、これの回路 'R' の合計実効抵抗を移動します。したがって、'R' は単に個々 の抵抗の合計であります。

この規則は、任意の数シリーズに接続された抵抗器の適用されます。

逆に、並行して、彼らは両方の 2 つの共有端末間有線を意味する 2 つの抵抗が接続されている場合、両方の抵抗は同じ電圧降下を共有します。

ただし、合計現在 'I' は抵抗器間で分割されて、であるこうして回路の個々 の流れの合計と等しい。今、我々 はこの現在の数式、オームの法則を適用、並列抵抗のために等しく、どちらの側に電圧をキャンセルし、実効抵抗 'R' の数式を再配置、遵守 '製品-以上-'の合計 2 つの個々 の抵抗 R に等しいこと

転位の前に式に戻って行きましょう。抵抗の逆数は、コンダクタンス、'G' です。したがって、2 つの並列抵抗効果的なコンダクタンスは 2 コンダクタンス値の合計に等しくなります。

この規則は、並列に接続された複数の抵抗器にも拡張できます。

次の実験は、いずれかの構成で抵抗器を接続して、オームの法則を使用して回路の解析の段階的メソッドを示します。

まず、必要な材料・機器、電流源、電圧源、2 マルチメータ, 2 つの 100 オームの抵抗、2 つの 10 ω 抵抗とブレッド ボードを収集します。

ブレッド ボードを使用すると、電流源の出力端子に 100 ω の抵抗の一方の端を接続します。その後、ソースの反対側の端子に 100 ω の抵抗のもう一方の端を接続します。

次に、10 ミリ アンペアの抵抗を流れる電流を生成し、電圧測定モードで、マルチメータを設定します。今抵抗の 2 つの端子にマルチメータの 2 つの端子を接続し、抵抗の両端での電圧降下を測定します。

肯定的な読書は、マルチメータの肯定的なターミナルの潜在性は否定的なターミナルでより高いことを意味します。この電圧リードアウト オームの法則を使用して確認できます。

次に、100 ω の抵抗に 1 ボルトの電圧を適用されます。今現在の測定モードで、マルチメータを設定します。抵抗とシリーズのマルチメータの端末を接続し、それを介して電流を測定します。

肯定的な現在の読書は、マルチメータの負の端子にプラス端子から電流が流れることを意味します。現在の測定値を使用して、オームの法則を検証できます。

次に、抵抗器の電圧源を外します。マルチメータを抵抗測定モードに設定します。マルチメータの 2 つの端子を抵抗の 2 つの端子に接続し、直接抵抗を測定します。

測定抵抗はオームの法則を再検証する必要があり、以前の電流と電圧の測定値の測定します。

まず、ブレッド ボードのシリーズの 2 つの 100 ω 抵抗器を接続します。前のセクションで説明するよう現在のソースにそれらを接続し、両方の抵抗を流れる電流 10 ミリ アンペアを適用します。

各抵抗とシリーズ全体の組み合わせ全体で、電圧降下を測定する電圧計モードでは、マルチメータを使用する。

次に、両方の抵抗に 10 v の電圧を適用されます。各抵抗を流れる電流電流計モード測定のマルチメータを設定します。

2 つの 100 オームの抵抗を並列に接続します。前述のよう、電圧源にそれらを接続します。抵抗に 10 v の電圧を適用できます。

電流計モード,はそれぞれ抵抗と抵抗の全体の並列の組み合わせを通して電流を測定するマルチメータを使用してください。

電球の明るさは、電圧だけでなく、シリーズおよび/または他のコンポーネントと接続しているかどうかにも依存します。

2 つの発光ダイオードや電球各抵抗器の代わりに使用することができます数オームの抵抗を取得します。1 つの電球を前述のように電圧源に接続します。電球に 1 ボルトの電圧を適用し、その明るさを確認します。

今、電圧源を切り、最初の並列で 2 番目の電球を接続します。並列の組み合わせに 1 ボルトの電圧を適用し、両方の電球の明るさを確認します。

最後に、電圧源を切り、再シリーズの電球を接続します。シリーズの組み合わせで 1 ボルトの電圧を適用し、両方の電球の明るさを確認します。

今ではプロトコルについては、直列と並列に抵抗器を接続の結果を見てみましょう

一連の実験からの結果は、オームの法則に従って、各抵抗の電圧は各抵抗に比例表示します。さらに、両方の抵抗間の電圧は各抵抗; 電圧の和をします。一方、各抵抗と組み合わせを通して流れる電流は同じです。さらに、回路の全体の抵抗は 2 つの個々 の抵抗の和に等しいです。

これはシリーズの組み合わせの予測の電圧、電流、および抵抗の関係を証明します。

その一方でときに、抵抗を並列に接続すると、各抵抗の電流はオームの法則に従い、抵抗に反比例します。さらに、個々 の流れの合計は、並列の組み合わせを流れる総電流ですが組み合わせの各抵抗の電圧は同じです。

最後に、我々 はコンダクタンス値に抵抗値を変換する結果は回路の合計のコンダクタンスが個々 のコンダクタンス値が 2 つの合計と等しいことを示します。これは、並列の組み合わせに対して理論的な電圧、電流、およびコンダクタンス関係を検証します。

直列または並列段階の電球の明るさ、電球を接続するとき、観察される.電球を並列に接続すると、両方の電球が同じ電圧源に接続されている単一の電球と同様の明るさをあります。

これは、電球は電圧によって駆動されるために並列に接続されたものそれぞれが同じ電圧 1 ボルトの単一の電球の場合のように、それらの間で。

その一方で、直列接続された 2 つの電球を単一の電球よりも暗くしています。これは、それぞれの系列で 2 つの電球を受信のみ 0.5 V、電圧とがそれらの間で分割します。

シリーズと並列抵抗接続回路アプリケーションで共通です。今を見てみましょういくつかの例これらが使用されています。

直列接続の一般的な用途は、小さいものに大きな電圧を変換する電圧ディバイダー回路です。入力電圧が 2 つのシリーズ抵抗の間で適用され、それらの間の接続から出力電圧が得られます。電圧分割は、分割回路の抵抗の間で入力電圧を分配するの結果です。

私たちの家庭、オフィス、研究室や教室での商業の配線はセットアップをして、複数の電化製品を接続して使用できます。これは、任意の電気楽器、壁に 110 ボルトのコンセントに差し込まれている場合は、既に使用されている他のすべての機器に並列に接続されますので可能です。

したがって、彼らはすべては 110 ボルトの一般的な電圧を共有し、通常の動作条件下で、他の楽器の影響を与えずに動作することができます。

ゼウスの入門シリーズと並列の抵抗を見てきただけ。今現在の接続方法と電圧源を理解し、デジタル ・ マルチメータによるさまざまな電気回路パラメーターを測定します。さらに知っておくべき今も直列と並列に抵抗を接続し、それらを分析する方法オームの法則を使用して。見てくれてありがとう!

Results

上記の手順から予想される代表的な結果以下のとおり表 1にシリーズ、および表 2抵抗器抵抗を並列に。

表 1の結果によると総抵抗測定方程式 6素子が直列の抵抗が全体の抵抗を与えるため追加に従います。表 2の結果を示す平行次方程式 12 (または式 13)、抵抗の合計抵抗並列抵抗の逆数 (すなわちコンダクタンス) が合計の実効抵抗を与えるに追加します。

抵抗器の代わりに Led を使用している場合は、並列に同じ電圧源に接続されている単一の LED と同様の明るさを持って両方の Led が接続されている明らかです。これを電圧、Led を搭載しているし、並列に接続したものを共有同じ電圧ソース (この場合は 1 V) ためにです。したがって、構成は、それぞれの LED の動作には影響を与えません。対照的に、2 つの Led を直列に接続した単一の LED よりも暗くしています。これは各シリーズの 2 つの Led は受信のみ、0.5 V の電圧としてそれらに分かれています。

R1 R2 Rシリーズ
100 Ω 100 Ω 200 Ω
10 Ω 10 Ω 20 Ω
100 Ω 10 Ω 110 Ω

表 1:データ収集の 2 つのシリーズ抵抗 R1 R2および合計の実効抵抗 R = Rシリーズ

R1 R2 R並列
100 Ω 100 Ω 50 Ω
10 Ω 10 Ω 5 Ω
100 Ω 10 Ω 9.1 Ω

表 2.データ収集 2 並列抵抗 R1 R2および合計の実効抵抗 R = R並列

Applications and Summary

この実験で我々 は、電圧と電流ソース、およびマルチメータ (電圧計、電流/アンプ メートル、オーム) 現在の連続の法律とオームの法則を確認する使用する方法を検討しました。また、抵抗を直列接続で追加する方法とコンダクタンスを並列接続で追加する方法を示しました。

シリーズと並列接続回路の多くのアプリケーションで共通です。たとえば、使用する電圧源 V 電流源としていくつかのデバイスの抵抗 R1、電圧ソースとデバイス R1くらい大きい固定抵抗 R2を接続します。その後、R1を通る電流は約 V/R2.

壁に 110 V コンセントに電化製品や機器を接続すると、接続がで既に接続されている他の楽器と並行して行われます。110 V の一般的な電圧を共有し、それぞれは他に影響を与えずに動作する必要があります-特定の操作条件の範囲内で。

実験の著者は、材料準備のためゲイリー ハドソンとビデオの手順を示すため Chuanhsun Li の支援を認めています。

1. 生成・電流・電圧・抵抗を測定するの実践

  1. 抵抗と電圧・電流を測定することができます 2 つのマルチメータ電圧源、電流源を取得します。
  2. 2 100 Ω 及び 2 10 Ω 抵抗器を取得します。
  3. 接続し、別の回路要素を整理する便利なプラットフォームであるブレッド ボードを取得します。ブレッド ボードには、ピンの多くのグループがあります。ボードの背面にある各グループのピンが一緒に接続されてし、同じグループに接続されている電線が短絡します。回路素子の端子はその端子に接続して、ピンの同じグループに接続されている線です。グループ別のピンに短絡するようではありません、回路要素の異なる端末を接続しなければなりません。以下では、2 つの端子の接続のアクションを意味する同じピン群に接続する (図で特徴的なノード ラベル"a"、"b"と"c"を表す特徴的なピン グループ ブレッド ボード上)。これは、そのような端末は便利なピン穴に挿入されることができますワイヤー成っている提供します。そうでなければ、ケーブル、バナナ プラグとクランプを使用して (たとえば、ブレッド ボード上の露出したピン足に楽器のターミナル) から電気的接続を確立することが可能です。
  4. 100 Ω 抵抗の 1 つの端子に電流源の出力端子を接続し、電流源の他のターミナルに戻る抵抗のもう一方の端子を接続します。
  5. 抵抗を介する電流 1 mA を生成します。
  6. 電圧測定のマルチメータ、電圧計モードを選択、マルチメータの 2 つの端子を抵抗の 2 つの端子に接続します。測定電圧降下は抵抗を越えます。
  7. 肯定的な読書は、マルチメータの肯定的なターミナルの潜在性は否定的なターミナルでより高いことを意味します。電圧値を使用して、オームの法律関係 (図 3) を確認します。
  8. 次に、電圧源の 1 つ端子抵抗器の 1 つの端子に接続、抵抗のもう一方の端子を電圧源の他のターミナルに接続します。100 Ω 抵抗に 10 V の電圧を生成します。
  9. 電流測定または電流計モードでは、デジタルマルチメータを使用して、抵抗とシリーズのプローブを接続します。抵抗を流れる電流を測定します。
    1. 肯定的な読書は、マイナス端子に、テスターのプラス端子から電流が流れているということです。オームの法則 (図 4) を確認します。
    2. マルチメータ (電流計)、その電流を測定する抵抗と直列にする必要がありますが、その電圧降下 (電圧計) を測定する抵抗と並列にする必要がありますに注意してください。これらの測定値は、電流計の内部抵抗は非常に小さいが、電圧計は非常に大きいと仮定します。これは厳しく本当ではない場合、電流または電圧計によって測定になるメーターの接続前に、の値とは異なる。
  10. 最後に、直接抵抗測定モードを選択する (図 5) デジタル ・ マルチメータによる抵抗を測定します。抵抗の 2 つの端子とメーターの 2 つの端子を接続し、抵抗値を読みます。以前の電流と電圧の測定に基づいて意味を抵抗になりますを確認します。

Figure 3
図 3: ソーシング抵抗 R に流れる電流と電圧測定回路図。

Figure 4
図 4: 回路図の抵抗 R、測定の現在の間で電圧を調達します。

Figure 5
図 5: 抵抗器の抵抗を測定するテスターの接続。

2. 抵抗器シリーズ

  1. シリーズ (図 1を参照) の 2 つの 100 Ω 抵抗器を接続します。グループと言う (短絡していない)、2 つの異なる pin グループに最初の抵抗の 2 つの端を差し込むとつまり、ブレッド ボードと b、および第 2 の抵抗器の両端を挿し込んでピン グループ b および c (c はまだピン同士を短絡していないと b)。
    1. 10 の一般的な電流を接続 1.4 の手順で説明されているように現在のソースを使用して両方の抵抗によって mA。
    2. 各抵抗の電圧降下を測定する電圧計モードでは、マルチメータを使用する。その後、R1 R2オームの法則の抵抗値を確認してください。
    3. 今全体のシリーズの組み合わせの電圧 V を測定する電圧計を使用 (ポイント間 a と1 c)、総直列抵抗を得ると。
    4. 表 1に示すように、測定された抵抗値を入力します。
    5. 電源とメーターを外し、電圧ソースを使用して、両方の抵抗に 10 V の合計を提供するために (ポイント間 a と c)。
    6. 電流計で電流を測定するマルチメータを使用 (私1) R1、および現在の入力 (私2) R2と入力します。
    7. 確認、私は1が I に等しい2 (またはほぼ等しい; 若干変更線抵抗を含むわずかに異なる構成が任意の小さな違いがあります)。
  2. シリーズでは、2 つの 10 Ω 抵抗で手順 2.1 を繰り返し、マルチメータを使用してワイヤの抵抗を測定します。
  3. 1 つ 10 Ω 抵抗シリーズの 1 つの 100 Ω 抵抗で手順 2.1 を繰り返し、抵抗測定の繰り返し。

3. 抵抗を並列

  1. 100 Ω 抵抗が 2 つ並列接続 (図 2を参照)。、ブレッド ボード上に差し込みます各抵抗の両端 2 つのピンのグループ、と言う、と b。
    1. ソースの一般的な電圧降下 V = 10 V 電圧ソースを使用します。
    2. 電流を測定するマルチメータを使用私1 R1, R1確認を入力 = V/私1。私に2 R2、したがってその R2を確認するを入力を測定し、V =/私2
    3. 今 (前の図 2ポイント)、に、並列の組み合わせの前にアンプ メーターを置くし、シリーズ累計抵抗 R = V/私。
  2. 10 Ω 抵抗が 2 つ並列と 1 つの 10 Ω 抵抗と並列に 1 つの 100 Ω 抵抗の 3.1 の手順で上記を繰り返します。

4. Led シリーズと並列接続

  1. 2 つ小さい LED 光源、2 つの抵抗として扱うことができるを取得します。
  2. 1 V ソースを電源 1 LED (1.5 のステップとして似たような接続) に接続し、その明るさを確認します。
  3. 今 1 V のソース (ステップ 3.1 のように似たような接続) 間に並行して 2 つの Led を接続し、その明るさを確認します。
  4. 今シリーズで、1 V のソース (ステップ 2.1.5 として似たような接続)、間、2 つの Led を接続し、その明るさを再度確認します。

抵抗素子など簡単な回路は直列接続または並列、複雑な電気回路の主要なコンポーネント。

電圧、同じ電流を共有しながらの部門のシリーズ抵抗器を接続します。

逆に、抵抗に並列に接続されるとき、それ除算結果電流と電圧の抵抗間で同じです。単純または複雑な任意の電気回路の機能を理解するには、オームの法則が使用されます。

このビデオはシリーズと並行して、電気抵抗コンポーネントの接続の基本原則をカバー、電圧とオームの法則に基づくこれらの回路の電流計算の原理を説明します。

オームの法則、現在 'I' 抵抗 'R' の抵抗、抵抗での電圧降下 'V' に直接比例または電圧降下は現在 '私' と '抵抗' の製品。

シリーズは、他の後の 1 つである、R1 と R2 では、2 つの抵抗器が接続されている場合は、両方の抵抗器を通して同じ電流が流れます。

この場合、全体の電圧降下 'V' は各抵抗の電圧降下の和に等しいです。オームの法則電流が等しいので、電圧 V1 と V2 の適用、現在 '私' 倍抵抗 R1 と R2 の和に等しいものとして全体の電圧降下を導出する.

方程式の反対側には V を与える/I によってオームの法律、これの回路 'R' の合計実効抵抗を移動します。したがって、'R' は単に個々 の抵抗の合計であります。

この規則は、任意の数シリーズに接続された抵抗器の適用されます。

逆に、並行して、彼らは両方の 2 つの共有端末間有線を意味する 2 つの抵抗が接続されている場合、両方の抵抗は同じ電圧降下を共有します。

ただし、合計現在 'I' は抵抗器間で分割されて、であるこうして回路の個々 の流れの合計と等しい。今、我々 はこの現在の数式、オームの法則を適用、並列抵抗のために等しく、どちらの側に電圧をキャンセルし、実効抵抗 'R' の数式を再配置、遵守 '製品-以上-'の合計 2 つの個々 の抵抗 R に等しいこと

転位の前に式に戻って行きましょう。抵抗の逆数は、コンダクタンス、'G' です。したがって、2 つの並列抵抗効果的なコンダクタンスは 2 コンダクタンス値の合計に等しくなります。

この規則は、並列に接続された複数の抵抗器にも拡張できます。

次の実験は、いずれかの構成で抵抗器を接続して、オームの法則を使用して回路の解析の段階的メソッドを示します。

まず、必要な材料・機器、電流源、電圧源、2 マルチメータ, 2 つの 100 オームの抵抗、2 つの 10 ω 抵抗とブレッド ボードを収集します。

ブレッド ボードを使用すると、電流源の出力端子に 100 ω の抵抗の一方の端を接続します。その後、ソースの反対側の端子に 100 ω の抵抗のもう一方の端を接続します。

次に、10 ミリ アンペアの抵抗を流れる電流を生成し、電圧測定モードで、マルチメータを設定します。今抵抗の 2 つの端子にマルチメータの 2 つの端子を接続し、抵抗の両端での電圧降下を測定します。

肯定的な読書は、マルチメータの肯定的なターミナルの潜在性は否定的なターミナルでより高いことを意味します。この電圧リードアウト オームの法則を使用して確認できます。

次に、100 ω の抵抗に 1 ボルトの電圧を適用されます。今現在の測定モードで、マルチメータを設定します。抵抗とシリーズのマルチメータの端末を接続し、それを介して電流を測定します。

肯定的な現在の読書は、マルチメータの負の端子にプラス端子から電流が流れることを意味します。現在の測定値を使用して、オームの法則を検証できます。

次に、抵抗器の電圧源を外します。マルチメータを抵抗測定モードに設定します。マルチメータの 2 つの端子を抵抗の 2 つの端子に接続し、直接抵抗を測定します。

測定抵抗はオームの法則を再検証する必要があり、以前の電流と電圧の測定値の測定します。

まず、ブレッド ボードのシリーズの 2 つの 100 ω 抵抗器を接続します。前のセクションで説明するよう現在のソースにそれらを接続し、両方の抵抗を流れる電流 10 ミリ アンペアを適用します。

各抵抗とシリーズ全体の組み合わせ全体で、電圧降下を測定する電圧計モードでは、マルチメータを使用する。

次に、両方の抵抗に 10 v の電圧を適用されます。各抵抗を流れる電流電流計モード測定のマルチメータを設定します。

2 つの 100 オームの抵抗を並列に接続します。前述のよう、電圧源にそれらを接続します。抵抗に 10 v の電圧を適用できます。

電流計モード,はそれぞれ抵抗と抵抗の全体の並列の組み合わせを通して電流を測定するマルチメータを使用してください。

電球の明るさは、電圧だけでなく、シリーズおよび/または他のコンポーネントと接続しているかどうかにも依存します。

2 つの発光ダイオードや電球各抵抗器の代わりに使用することができます数オームの抵抗を取得します。1 つの電球を前述のように電圧源に接続します。電球に 1 ボルトの電圧を適用し、その明るさを確認します。

今、電圧源を切り、最初の並列で 2 番目の電球を接続します。並列の組み合わせに 1 ボルトの電圧を適用し、両方の電球の明るさを確認します。

最後に、電圧源を切り、再シリーズの電球を接続します。シリーズの組み合わせで 1 ボルトの電圧を適用し、両方の電球の明るさを確認します。

今ではプロトコルについては、直列と並列に抵抗器を接続の結果を見てみましょう

一連の実験からの結果は、オームの法則に従って、各抵抗の電圧は各抵抗に比例表示します。さらに、両方の抵抗間の電圧は各抵抗; 電圧の和をします。一方、各抵抗と組み合わせを通して流れる電流は同じです。さらに、回路の全体の抵抗は 2 つの個々 の抵抗の和に等しいです。

これはシリーズの組み合わせの予測の電圧、電流、および抵抗の関係を証明します。

その一方でときに、抵抗を並列に接続すると、各抵抗の電流はオームの法則に従い、抵抗に反比例します。さらに、個々 の流れの合計は、並列の組み合わせを流れる総電流ですが組み合わせの各抵抗の電圧は同じです。

最後に、我々 はコンダクタンス値に抵抗値を変換する結果は回路の合計のコンダクタンスが個々 のコンダクタンス値が 2 つの合計と等しいことを示します。これは、並列の組み合わせに対して理論的な電圧、電流、およびコンダクタンス関係を検証します。

直列または並列段階の電球の明るさ、電球を接続するとき、観察される.電球を並列に接続すると、両方の電球が同じ電圧源に接続されている単一の電球と同様の明るさをあります。

これは、電球は電圧によって駆動されるために並列に接続されたものそれぞれが同じ電圧 1 ボルトの単一の電球の場合のように、それらの間で。

その一方で、直列接続された 2 つの電球を単一の電球よりも暗くしています。これは、それぞれの系列で 2 つの電球を受信のみ 0.5 V、電圧とがそれらの間で分割します。

シリーズと並列抵抗接続回路アプリケーションで共通です。今を見てみましょういくつかの例これらが使用されています。

直列接続の一般的な用途は、小さいものに大きな電圧を変換する電圧ディバイダー回路です。入力電圧が 2 つのシリーズ抵抗の間で適用され、それらの間の接続から出力電圧が得られます。電圧分割は、分割回路の抵抗の間で入力電圧を分配するの結果です。

私たちの家庭、オフィス、研究室や教室での商業の配線はセットアップをして、複数の電化製品を接続して使用できます。これは、任意の電気楽器、壁に 110 ボルトのコンセントに差し込まれている場合は、既に使用されている他のすべての機器に並列に接続されますので可能です。

したがって、彼らはすべては 110 ボルトの一般的な電圧を共有し、通常の動作条件下で、他の楽器の影響を与えずに動作することができます。

ゼウスの入門シリーズと並列の抵抗を見てきただけ。今現在の接続方法と電圧源を理解し、デジタル ・ マルチメータによるさまざまな電気回路パラメーターを測定します。さらに知っておくべき今も直列と並列に抵抗を接続し、それらを分析する方法オームの法則を使用して。見てくれてありがとう!

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