抵抗器の両端の電圧を見つける方法:いくつかのアプローチと問題の例

この記事では、直列の組み合わせ、並列の組み合わせ、その他の回路の組み合わせなど、抵抗器の両端の電圧を簡単に見つける方法について説明しました。

任意の抵抗器の両端の電圧は、次の方法で決定できます。

  • キルヒホッフの法則、分流の法則、分圧の法則など、さまざまな回路の法則または規則。
  • 回路の必要な部分の等価抵抗。
  • 回路の全体または一部の特性または機能を決定することによって。

直列の抵抗器の両端の電圧を見つける方法 ?

直列抵抗回路には、回路電流が流れる経路または分岐がXNUMXつだけあります。 この回路タイプの接続では、すべての抵抗が回路の単一のパスまたは分岐に接続されます。

任意の両端の電圧降下 抵抗の直列組み合わせ 全体または個々の抵抗値によって異なる場合があります。

直列の組み合わせに複数の抵抗が接続されていると仮定すると、抵抗の組み合わせ全体を等価抵抗の単一の抵抗に置き換えることができます。 の抵抗器を想定します 直列回路 は同じ値です。 その場合、回路内の各抵抗器を流れる電流が同じであるため、各抵抗器の両端の電圧降下(または電位降下)を特定できます。

直列抵抗回路の全体的な電圧降下は、直列回路の組み合わせのすべての個々の抵抗の両端の電圧または電位降下の合計に等しくなります。

どのタイプの抵抗回路の組み合わせでは、回路全体の電圧は、 直列回路 組み合わせ。 各抵抗器の両端の電圧の大きさは、抵抗器を流れる電流の大きさを見つけるために、それぞれの抵抗器の抵抗値に依存します。 

直列回路に接続されたいくつかの抵抗があり、V1、V2、V3 … Vn 個人です 直列回路の各抵抗器での電圧降下 組み合わせた場合、直列回路全体の総電圧降下は次のように表すことができます。

V = V1 +V2 +V3 . . . +Vn

'n'個の抵抗の直列回路の組み合わせの合計または全体の等価抵抗を決定するには、次の式を使用します。

Re = R1+ R2 + R3……+Rn

ここでRe は、直列抵抗の組み合わせの等価抵抗または全体的な抵抗です。

R1、R2、R3. . . . .Rn 'n'個の抵抗器の直列回路に接続された個々の抵抗器の抵抗。

並列の抵抗器の両端の電圧を見つける方法 ?

任意の回路は、直列または並列の両方の直列と並列の組み合わせで形成できます。 並列回路 のあるサウンドを提供します。 

世界 電圧降下(または電位 ドロップ)並列の抵抗器の両端は、次の方法で簡単に決定または計算できます。 並列抵抗回路の特性を考慮すると、並列の組み合わせで各パスまたは分岐の両端の電圧降下または電位降下は同じです。

File:Resistors in parallel.svg
画像クレジット:抵抗は並行して組み合わされています。 オメガトロン並列の抵抗器CC BY-SA 3.0

並列回路の組み合わせで各分岐を流れる電流は、回路のパスまたは分岐全体の抵抗によって決定できます。 回路内の全体的な電流は、並列回路の組み合わせで個々の分岐に流れる瞬間的な電流の合計に等しくなります。 複数の抵抗器が並列回路にリンクされている場合、それらの抵抗器は同等の大きさのXNUMXつの抵抗器のみで置き換えることができます。

複数の抵抗がXNUMXつの回路ノードをリンクし、電流が流れるための複数のパスを提供する場合、回路は抵抗の並列回路の組み合わせと呼ばれます。

すべての抵抗に流れる電流は、次の方法でも決定できます。 現在の分流の法則 回路全体の電流が抵抗器の並列回路のすべての分岐に分割されるためです。 並列組み合わせで消費される全体的な電力は、並列回路の組み合わせで任意のレジスタによって消費される個々の瞬時電力の合計に比例します。

認められているように、抵抗の並列回路の組み合わせの全体的な電圧は、抵抗の並列回路の各パスまたは分岐での電位降下が一定であるのと同じ大きさです。

抵抗の並列回路の組み合わせに複数のブランチがある場合、V1、V2、V3、... は、並列組み合わせの各ブランチの全体的な抵抗での個々の電圧降下であると仮定しましょう。

 それから V1 + V2 …. = Vn

たとえば、複数の抵抗が並列に接続されているとします。 抵抗値は、同じでも異なっていてもかまいません。 並列回路 組み合わせ。 同じ抵抗のXNUMXつの抵抗が互いに並列にリンクされていると仮定します。 その場合、それらを流れる電流は大きさが同じで、等価抵抗と電流分割規則があります。 オームの法則を適用した後、各抵抗の両端の電圧を並列に得ることができます。 

1 つの抵抗器 R2 と RXNUMX が異なる抵抗で、並列に接続されているとします。 各抵抗を流れる電流は、互いに無関係である可能性があります。

分流の法則によって各分岐を流れる電流を計算し、回路全体の等価抵抗の値をオームの法則で計算できることを確認した後、各抵抗の両端の電圧を決定できます。

の等価抵抗の式 並列組み合わせ 抵抗器付き:

1 / Re = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 …+1/Rn

ここでRe 同等の パラレルの抵抗 回路の組み合わせ。

R1、R2、R3…異なる抵抗を並列に組み合わせて接続。 

並列に接続された XNUMX つの抵抗 (R) が同じ値の場合、両方の抵抗の等価抵抗は XNUMX つの抵抗 (R) の半分になります。

RL回路の抵抗器の両端の電圧を見つける方法は?

RL回路には、回路内に少なくともXNUMXつの抵抗とインダクタが並列に含まれています。 シリーズの組み合わせ.

RL回路の抵抗の両端の電圧降下は、キルヒホッフの法則を適用することによって取得(または決定)できます。 インダクタと抵抗の両端の電圧降下で構成されるXNUMX階微分方程式が生成されます。 

抵抗器の両端の電圧を見つける方法
画像のクレジット: Ea91b3ddシリーズ-RLCC BY-SA 3.0

どのRL回路でも、抵抗器の両端の電圧降下は、オームの法則を利用して、抵抗器の既知の値とともに抵抗器を流れる電流によって決定できます。

シリーズRL回路の場合、

Vr = R/Rs + Ir

並列RL回路の場合、

Ir = Vr (R/Rs)

抵抗器の両端の最大電圧を見つける方法は?

すべての抵抗器には最大電力定格があります。これは、特定の抵抗器に損傷を与えることなく与えることができる最大電力であることを意味します。

現在の力関係から P = I2R (この場合、R は一定と見なされます) であり、特定の抵抗の最大電力定格を考慮しながら抵抗に最大電力を供給することにより、抵抗両端の最大電圧を測定できます。

直並列回路の抵抗器の両端の電圧を見つける方法は?

直並列回路は、直列回路と並列回路の両方を組み合わせたものです。

ファイル:Combo3.png
画像のクレジット: Drjenncashコンボ3CC0 1.0
  • 可能な並列回路と直列回路の組み合わせを壊すことにより、組み合わせ回路の解析が可能になります。
  • そして、組み合わせ全体をさまざまな部分に分解した後、その特定の部分の分析または同等物を個別に計算できます。
  • 次に、(個別に計算された)等価なすべての部分を組み合わせた後、回路全体の組み合わせの合計等価を計算できます。
  • オームの法則、キルヒホッフの法則を適用することにより、回路内の任意のコンポーネントの両端の電圧降下を決定できます。

抵抗器の両端のRMS電圧を見つける方法は?

RMS電圧は、の二乗平均平方根電圧を意味します AC回路ここで、RMS値はDC回路の等価消費電力を示します。

AC 回路では、RMS電圧はAC回路のピークツーピーク電圧から計算できます。 オームの法則、キルヒホッフの法則、およびその他の回路法則をAC回路に適用して、抵抗を流れる瞬間的な電圧または電流を計算できます。

ファイル:正弦波電圧.svg
画像のクレジット: アランM1正弦波電圧CC0 1.0

Vr を抵抗両端の瞬時電圧とすると、Vr = Vp sin ωt

Ir は抵抗を流れる瞬時電流 Ir = Vr/R = Vr / Sin ωt

したがって、抵抗の両端の電圧は Vr = Ir sin ωt として定義できます。

負荷抵抗の両端の電圧を見つける方法は?

負荷抵抗は、抵抗値を持つXNUMXつの端子を持つ受動回路要素です。

負荷抵抗の両端の電圧降下は、回路の組み合わせを決定し、オームの法則、キルヒホッフの法則などの必要な回路法則を適用することで決定できます。必要に応じて、簡単な計算で等価回路を駆動できます。

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