理想的なバッテリーに異なる抵抗を並列に接続すると、確実に

理想的なバッテリーとは、コンデンサーを並列または直列に配置して、両端に乱されない電位差を供給することを指します。理想的なバッテリーの性質は、次の例で簡単に理解できます。抵抗が0Ωの短絡に接続された理想的なバッテリーの場合、無限に大量の電流を回路に供給することができます。一方、開回路構成では、バッテリーには供給能力がありますが、電流は流れません。導電性があることは明らかであり、媒体は電流を流す必要があります。実際の場合、すべての導体には、導体を流れる電流に抵抗する抵抗があります。最終的にそれは加熱効果につながりました。

したがって、理想的なバッテリーでは、バッテリー内部で電圧降下が発生する可能性はありません。これは、バッテリーが回路に抵抗を加えないことを意味します。端子電圧は低下しません。そして、理想的なバッテリーの電圧は、バッテリー内に存在するすべてのコンデンサーの電位差の合計に等しいことを確信できます。唯一の抵抗はバッテリーの外側から提供されます。

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実際のバッテリー、たとえばボルタ電池では、電解質またはその中に存在する電極のために、ある程度の内部抵抗があります。バッテリーのサイズが大きい場合、接触面積が大きくなるように電極が必要になります。接触面積が大きいと、内部抵抗が小さくなります。抵抗はある程度最小化できますが、中和することはできません。

通常、負荷または抵抗は2方向に接続され、これら2つの回路配置は直列と並列の組み合わせです。異なる抵抗器が理想的なバッテリーに並列に接続されている場合、各抵抗器の両端の電位差は同じであると確信できますが、それぞれを流れる電流は異なる場合があります。この電流の変化は、オームの法則によって支配することができます。ジュールの加熱の法則は、各抵抗の消費電力の変動を説明できます。

並列の組み合わせでは、等価抵抗は個々の抵抗の逆数の合計です。したがって、等価抵抗は、回路に接続されている最小の抵抗です。並列回路の主な利点は、システムの信頼性が向上することです。

2つ以上の抵抗器が電位差の両端に並列に接続されている場合はどうなりますか？

電気抵抗器の並列の組み合わせは、複数の抵抗器の負極をバッテリーの負極に接続することによって準備できますが、抵抗器の正極は正極端子のバッテリーに接続されます。

2つ以上の抵抗器が並列に接続されている場合、個々の抵抗器の両端に電位降下があり、電位降下は確かにバッテリーの電位差に等しいことが観察されます。一方、回路を流れる合計電流は、個々の抵抗を流れる各電流の合計に等しくなります。オームの法則によれば、回路には異なる電流が流れ、個々の抵抗器全体で同じ電位降下を維持します。並列の組み合わせでは、総等価抵抗が減少します。これにより、回路を流れる電流が高くなります。これは、並列に接続されたこのすべての電化製品が消費する電力が少ないためです。

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抵抗器が並列に接続されている場合、各抵抗器を流れる電流は？

並列抵抗器には、供給する電流の経路がいくつかあります。各抵抗器の抵抗値がその抵抗器内を流れる電流の量を決定するため、この電流はすべての抵抗器を通過するのと同じではない場合があります。合計電流Iは、組み合わせの各分岐を流れる個別の電流の合計に等しいことが観察されます。等価抵抗は、並列に結合された抵抗のグループの逆数であり、その値が個々の抵抗器の逆数の合計に等しい場合に計算できます。

実際のシナリオでは、さまざまな電気機器がバッテリーからさまざまな量の電流を引き出します。並列の組み合わせでは、抵抗間の電位差は同じであり、これらの電流の変動は抵抗に応じて分散されます。一方、直列の組み合わせでは、すべてのデバイスが同じ電流を引き出します。並列に接続されたアプライアンスのいずれかで障害が発生した場合でも、他のアプライアンスの動作に影響はありません。

不均等な抵抗器がバッテリーの両端に直列に接続されている場合はどうなりますか？

不均等な抵抗器がバッテリーの両端に直列に接続されている場合は常に、回路のすべての部分または各抵抗器に同じ電流が流れることが観察されます。一方、直列の抵抗器の組み合わせ全体の電位差の合計は、個々の抵抗器の電位差の合計に等しくなります。多数の等しくない抵抗が直列にバッテリーの両端に接続されている場合、組み合わされた配置の抵抗は、個々の抵抗の合計に等しくなります。

上記の結論は、オームの法則によって得られます。オームの法則によれば、抵抗の小さい抵抗器を通る電流の流れがより顕著になります。しかし、シリーズの組み合わせには代替パスが用意されているため、抵抗は同じではありませんが、各抵抗に同じ電流が流れます。

ジュールの法則に従って、バッテリー全体の熱損失は、各抵抗器を介して放散される熱の合計に等しくなります。抵抗が高いほど、それを介して消費される電力も高くなります。直列のバッテリー全体の電位差は、エネルギー分配と同じ方法で管理されます。合計電位差は、各抵抗器の両端の合計電位降下に等しくなります。抵抗値が高いほど、その特定の抵抗器を介して電位降下が大きくなります。

抵抗器の直列の組み合わせでは、電流は全体を通して同じです。したがって、正しく動作するための異なる電流要件のために、電球、電気ヒーター、または他の電気器具を直列に接続することは実際には不可能です。そうしないと、電線が溶ける可能性があります。直列の組み合わせのもう1つの欠点は、1つの電気部品が故障後に切断されると、回路全体が壊れ、他のどの部品も機能しないことです。