電気回路

電気回路は、電流の通過を促進する導線を介して接続された一連の電気機器です。主な電気装置には、コンデンサ、導体、発電機、インダクタ、受信機、抵抗器、および制御装置および安全装置があります。

回路では、デバイスを直列、並列、または混合で接続することができ、特に、電流ピークの除去、入力電圧の増幅または低下などの機能を実行できます。

電気回路の要素

電気回路はいくつかの要素で構成されており、それらは機能に応じて挿入されます。以下に、最もよく使用される要素を示します。

コンデンサーまたはコンデンサー

これらは、電位差によって電荷を蓄積する能力を持つ要素です。さらに、回路内の電流の変動を低減するために使用できます。

以下の図に示すように、コンデンサは2 本のバーで表されます。

ドライバー

導体は、電気回路内で電荷がより容易に循環できるようにする要素です。

制御装置

これらは、電流や電圧など、電気回路の一部の要素の測定を制御するために使用される要素です。制御要素には、電流計、電圧計、マルチメーターなどがあります。

➢電流計:電流を測定します。電気抵抗が低いため、電気回路に直列に接続する必要があります。

➢電圧計:電圧を測定します。電気抵抗が高いため、電気回路に並列に接続する必要があります。

➢マルチメーター:電流、電圧、電気抵抗を測定します。

セキュリティ機器

これらは電気回路の安全要素です。過剰な電流が流れると、回路の残りの部分への電流の伝達が遮断され、電気ネットワークの短絡や過負荷が回避されます。使用される要素には、スイッチ、スイッチ、サーキットブレーカー、ヒューズなどがあります。

➢キーとスイッチ: これらは、電気回路を開いたり閉じたり、電流の通過を遮断したり解放したりできる装置です。

➢ヒューズ: 回路の過負荷時に発生する高温により内部のフィラメントを切断するデバイス。この問題が発生した後は、それらを破棄する必要があります。

➢サーキットブレーカー: 回路が過負荷になるとスイッチが切れる装置で、破壊されないため再利用できます。

発電機

これらは、電気回路内の電子の移動を促進するそれらの点間の電位差により、他の種類のエネルギーを電気エネルギーに変換するため、電気回路に電気エネルギーを生成する要素です。発電機にはセル、バッテリー、ソケットなどがあります。

以下の図に示すように、ジェネレーターは端子を表す小さいバーと大きいバーで表されます。

インダクタ

これらは電気エネルギーを蓄えることができる要素です。以下の図に示すように、インダクタはバネで表されます。

受信機

電気エネルギーを運動エネルギー（動き）に変換できる要素です。受信機を含むデバイスには、ファン、ブレンダー、コンピューターなどがあります。その記号は発電機の記号と似ていますが、受信機では、電流は最低電位から最高電位に向かって移動します。

抵抗器

これらは、電気抵抗が高いため、電流の通過に抵抗する要素です。さらに、電気エネルギーをジュール効果と呼ばれる熱エネルギー (または熱) に変換することもできます。抵抗器を含むデバイスには、ヘアアイロン、アイロン、エアコンなどがあります。

以下の図に示すように、抵抗は正方形またはジグザグで表されます。

電気回路の種類

回路の要素は、直列、並列、または混合など、さまざまな方法で配置できます。

直列接続

直列接続は、回路の要素を同じ分岐に接続するときに発生します。これにより、同じ電圧値ではなく、同じ電流がそれらの要素を通過します。以下に、電球を含む直列接続の例を示します。

並列接続

並列接続は、回路要素を異なる分岐に接続するときに発生します。これは、それらの要素に同じ電流が流れず、同じ電圧値を持つことを意味します。以下に、ランプを含む並列接続の例を示します。

混合接続

混合接続は、回路要素を直列と並列に同時に接続するときに発生します。以下に、ランプを含む混合接続の例を示します。

電気回路は何のためにあるのでしょうか？

電気回路は家庭用または産業用の電気ネットワークの一部であり、電気機器や電化製品を接続して機能させるために使用されます。さらに、それらを構成するデバイスにより、電気回路は、他の機能の中でも特に、電流スパイクの除去、電圧の増幅または低下を行うことができます。

電気回路の公式

電気回路の計算にはいくつかの公式が使用されます。それらについては以下で説明します。

オームの第一法則

\(U=R\bullet i\)

➢ Uは電圧であり、単位はボルト [V] です。

➢ Rは電気抵抗で、単位はオーム [Ω] です。

➢ iは電流で、単位はアンペア [A] です。

電力

\(U=\frac{P}{i}\)

➢ U は電圧であり、単位はボルト [V] です。

➢ P はワット [W] で測定される電力です。

➢ i は電流で、単位はアンペア [A] です。

直列接続時の等価抵抗

\({R_{eq}=R}_1+R_2\ldots R_N\)

➢ \(R_{eq}\) は、オーム [Ω] で測定される等価抵抗です。

➢ \(R_1\) は最初の抵抗器の抵抗値で、単位はオーム [Ω] です。

➢ \(R_2\) 2 番目の抵抗器の抵抗値で、単位はオーム [Ω] です。

➢ \(R_N\) はn 番目の抵抗の抵抗値で、単位はオーム [Ω] です。

並列接続時の等価抵抗

\(\frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\ldots\frac{1}{R_N}\)

➢ \(R_{eq} \) は、オーム [Ω] で測定される等価抵抗です。