回路配線

これまで、完全な回路が形成されている限り、コンポーネント間の接続線に関係なく、単一バッテリ、単一抵抗回路を分析してきました。ワイヤの長さまたは回路の「形状」は、計算にとって重要ですか？いくつかの回路図を見て、調べてみましょう：

電気回路のポイントを接続するワイヤを引くとき、通常、それらのワイヤの抵抗は無視できると想定します。このように、それらは回路の全体的な抵抗に感知できるほどの影響を与えないので、私たちが対処しなければならない唯一の抵抗はコンポーネントの抵抗です。上記の回路では、抵抗は5Ωの抵抗からのみ発生するため、計算で考慮するのはそれだけです。

実生活では、金属線は実際には 抵抗があります（そして電源もそうです！）が、それらの抵抗は一般に他の回路コンポーネントに存在する抵抗よりもはるかに小さいので、安全に無視できます。この規則の例外は、電力システムの配線に存在します。この場合、導体抵抗がごくわずかであっても、通常の（高）レベルの電流が与えられると、大幅な電圧降下が発生する可能性があります。

回路内の電気的に共通のポイント

接続線の抵抗が非常に少ないかまったくない場合、回路内の接続されたポイントは電気的に一般的であると見なすことができます。 。つまり、上記の回路のポイント1と2は、物理的に近接または離れて結合されている可能性があり、これらのポイントに関連する電圧または抵抗の測定値には関係ありません。

ポイント3と4についても同じことが言えます。オームの法則の計算と電圧測定に関する限り、抵抗器の端がバッテリーの端子間に直接接続されているかのようです。

これは、回路図を再描画したり、回路を再配線したりして、回路の機能に大きな影響を与えることなく、必要に応じて配線を短くしたり長くしたりできることを意味するため、知っておくと便利です。重要なのは、コンポーネントが同じ順序で相互に接続することです。

また、「電気的に共通の」ポイントのセット間の電圧測定値が同じになることも意味します。つまり、ポイント1と4の間（バッテリーの真向かい）の電圧は、ポイント2と3の間（抵抗の真向かい）の電圧と同じになります。次の回路をよく見て、どの点が互いに共通しているかを判断してください。

ここでは、ワイヤーを除いて、バッテリーと抵抗の2つのコンポーネントしかありません。接続ワイヤは完全な回路を形成する際に複雑な経路を取りますが、電流経路にはいくつかの電気的に共通の点があります。ポイント1、2、3は、ワイヤーで直接接続されているため、すべて共通です。ポイント4、5、6についても同じことが言えます。

ポイント1と6の間の電圧は10ボルトで、バッテリーから直接供給されます。ただし、ポイント5と4は6に共通であり、ポイント2と3は1に共通であるため、これらの他のポイントのペアの間にも同じ10ボルトが存在します。

ポイント1と4の間=10ボルト ポイント2と4の間=10ボルト ポイント3と4の間=10ボルト（抵抗器の真向かい） ポイント1と5の間=10ボルトポイント2と5の間=10ボルト ポイント3と5の間=10ボルトポイント1と6の間=10ボルト（バッテリーの真向かい） ポイント2と6の間=10ボルトポイント3と6の間=10ボルト 

電気的に共通のポイントは（ゼロ抵抗）ワイヤで相互に接続されているため、その接続ワイヤを介して次のポイントに流れる電流の量に関係なく、ポイント間に大きな電圧降下はありません。したがって、共通点間の電圧を読み取る場合は、（実際には）ゼロを表示する必要があります。

ポイント1と2の間=0ボルト ポイント1、2、および3は、ポイント2と3の間=電気的に共通の0ボルト ポイント1と3の間=0ボルト ポイント4と5の間=0ボルト ポイント4、5、および6は、ポイント5と6の間=0ボルト電気的に一般的です ポイント4と6の間=0ボルト 

オームの法則による電圧降下の計算

これは数学的にも理にかなっています。 10ボルトのバッテリーと5Ωの抵抗を使用すると、回路電流は2アンペアになります。ワイヤ抵抗がゼロの場合、ワイヤの連続ストレッチ全体の電圧降下は、オームの法則によって次のように決定できます。

ワイヤの抵抗がゼロであると想定される回路で、途切れのない長さのワイヤで計算された電圧降下は、電流の大きさに関係なく、ゼロに何かを掛けたものがゼロに等しいため、常にゼロになることは明らかです。

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回路内の共通点は同じ相対電圧と抵抗の測定値を示すため、共通点を接続するワイヤには同じ名称が付けられていることがよくあります。これは、ターミナルということではありません 接続ポイントには同じラベルが付けられていますが、接続ワイヤだけです。この回路を例に取ってください：

ポイント1、2、および3はすべて互いに共通であるため、ポイント1〜2を接続するワイヤには、ポイント2〜3（ワイヤ2）を接続するワイヤと同じ（ワイヤ2）のラベルが付けられます。実際の回路では、ポイント1から2に伸びるワイヤは、ポイント2から3に接続するワイヤと同じ色またはサイズでさえない場合がありますが、まったく同じラベルが付いている必要があります。ポイント6、5、4を接続するワイヤについても同じことが言えます。

電圧降下は共通点でゼロに等しい必要があります

電気的に共通のポイント間の電圧降下がゼロであることを知ることは、貴重なトラブルシューティングの原則です。互いに共通していると思われる回路内のポイント間の電圧を測定する場合は、ゼロを読み取る必要があります。

しかし、これらの2点間のかなりの電圧を読み取った場合、それらを直接接続することはできないことを確実に知っています。それらのポイントが想定される場合 電気的には一般的ですが、そうでない場合は登録されます。その場合、これらのポイント間に「オープン障害」があることがわかります。

ゼロ電圧は技術的に無視できる電圧を意味します

最後の注意点：ほとんどの実用的な目的では、導線は端から端まで抵抗がゼロであると見なすことができます。ただし、実際には、超電導線でない限り、線の長さに沿って常に少量の抵抗が発生します。これを知っていると、電気的に共通の点についてここで学んだ原則はすべて大部分は有効ですが、絶対ではないことを覚えておく必要があります。 学位。

つまり、電気的に共通のポイント間の電圧がゼロであることが保証されるという規則は、より正確に次のように記述されます。電気的に共通のポイントはほとんどありません。 それらの間で電圧降下。接続ワイヤの任意の部分に見られるその小さな、事実上避けられない抵抗の痕跡は、電流が流れるときにその長さ全体に小さな電圧を生成するようにバインドされています。

これらのルールが理想に基づいていることを理解している限り 条件があれば、ルールの例外と思われる条件に遭遇しても困惑することはありません。

レビュー：

• 回路内の接続ワイヤは、特に明記されていない限り、抵抗がゼロであると見なされます。
• 回路内のワイヤは、回路の機能に影響を与えることなく短縮または延長できます。重要なのは、コンポーネントが同じ順序で相互に接続されていることです。
• ゼロ抵抗（ワイヤ）によって回路内で直接接続されているポイントは、電気的に一般的と見なされます。 。
• 電気的に共通のポイント間で抵抗がゼロの場合、電流の大きさに関係なく、それらの間の電圧降下はゼロになります（理想的には）。
• 電気的に共通のポイントのセット間で参照される電圧または抵抗の読み取り値は同じになります。
• これらのルールは理想に適用されます 接続ワイヤの抵抗が完全にゼロであると想定される条件。実生活ではおそらくそうではありませんが、ここで述べた一般原則が依然として当てはまるように、ワイヤ抵抗は十分に低くする必要があります。

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