幾何学を研究している人は誰でも、定理の概念に精通している必要があります。 ：数学の基本的なルールを使用したより集中的な分析から導き出された、問題を解決するために使用される比較的単純なルール。少なくとも仮説的には、数学の問題は単純な算術規則を使用するだけで解決できます（実際、これは現代のデジタルコンピューターが最も複雑な数学計算を実行する方法です：加算と減算の多くのサイクルを繰り返すことによって！）、しかし人間存在は、デジタルコンピュータほど一貫性がなく、高速でもありません。手続き上のエラーを回避するために、「ショートカット」メソッドが必要です。 電気ネットワークの分析では、基本的なルールはオ

解析のノード電圧法は、KCL方程式のシステムの観点から回路ノードの未知の電圧を解決します。この分析は、電圧源を同等の電流源に置き換える必要があるため、奇妙に見えます。また、オーム単位の抵抗値は、ジーメンス単位の等価コンダクタンスG =1 / Rに置き換えられます。ジーメンス（S）はコンダクタンスの単位であり、モー単位に取って代わりました。いずれにせよ、S =Ω-1。そして、S =mho（廃止）。 ノード電圧の計算方法 まず、従来の電圧源を備えた回路から始めます。共通ノードE 0 基準点として選択されます。ノード電圧E 1 およびE 2 この点に関して計算されます。

メッシュ-現在の方法 、ループ電流法とも呼ばれます は、連立方程式、キルヒホッフの電圧法則、およびオームの法則を使用してネットワーク内の未知の電流を決定するという点で、分岐電流法と非常によく似ています。 しないという点で、BranchCurrentメソッドとは異なります。 キルヒホッフの現在の法則を使用すると、通常、未知の変数が少なく、連立方程式が少ない回路を解くことができます。これは、電卓なしで解かなければならない場合に特に便利です。 メッシュ電流、従来の方法 この方法が同じ問題の例でどのように機能するかを見てみましょう： ループの識別 メッシュ電流法の最初のステップは、すべての

最初の最も簡単なネットワーク分析手法は、分岐電流法と呼ばれます。 。この方法では、ネットワーク内の電流の方向を想定し、キルヒホッフの法則とオームの法則を使用して、相互の関係を説明する方程式を記述します。未知の電流ごとに1つの方程式ができたら、連立方程式を解いてすべての電流を決定できるため、ネットワーク内のすべての電圧降下を決定できます。 分岐電流法を使用した解決 この回路を使用して方法を説明しましょう： ノードの選択 最初のステップは、未知の電流の基準点として使用する回路内のノード（ワイヤの接合部）を選択することです。 R 1 の右側に参加しているノードを選択します 、R 2 の

一般的に、ネットワーク分析 回路（相互接続されたコンポーネントの「ネットワーク」）を数学的に分析するために使用される構造化された手法です。技術者またはエンジニアは、直列/並列解析技術による単純化に反する複数の電源またはコンポーネント構成を含む回路に遭遇することがよくあります。そのような場合、彼または彼女は他の手段を使用することを余儀なくされます。この章では、このような複雑な回路の分析に役立ついくつかの手法を紹介します。 単純な回路の分析 単純な回路でさえ、直列部分と並列部分に分解することによって分析に逆らうことができる方法を説明するために、この直並列回路から始めてください。 上記の回

導電性金属のストリップが引き伸ばされると、それはより細く長くなり、両方の変化がエンドツーエンドの電気抵抗の増加をもたらします。逆に、導電性金属のストリップが圧縮力（座屈なし）の下に置かれると、それは広がり、短くなります。これらの応力が金属ストリップの弾性限界内に保たれている場合（ストリップが永久に変形しないように）、ストリップは、その抵抗の測定から推測される物理的な力の測定要素として使用できます。 ひずみゲージとは何ですか？ このようなデバイスは、ひずみゲージと呼ばれます。 。ひずみゲージは、機械工学の研究開発で、機械によって発生する応力を測定するために頻繁に使用されます。航空機コンポーネン

多くの液体化学プロセス（工業、製薬、製造、食品製造など）で非常に重要な測定は、pHの測定です。つまり、液体溶液中の水素イオン濃度の測定です。 pH値が低い溶液は「酸」と呼ばれ、pHが高い溶液は「苛性アルカリ」と呼ばれます。一般的なpHスケールは、0（強酸）から14（強苛性）まで広がり、中央の7は純水（中性）を表します： pHは次のように定義されます。pHの小文字の「p」は負の共通（10を底とする）対数を表し、大文字の「H」は水素元素を表します。したがって、pHは、溶液1リットルあたりの水素イオン（H +）のモル数の対数測定値です。ちなみに、「p」接頭辞は、対数目盛が必要な他のタイプの化

ゼーベック効果 計装の分野で適用される興味深い現象は、ゼーベック効果です。これは、ワイヤに沿った温度差により、ワイヤの長さ全体に小さな電圧が発生することです。この効果は、2つの異なる金属が接触している接合部で最も簡単に観察および適用され、各金属はその長さに沿って異なるゼーベック電圧を生成します。これは、2つの（結合されていない）ワイヤ端の間の電圧に変換されます。異種金属のほとんどのペアは、接合部が加熱されたときに測定可能な電圧を生成します。金属の組み合わせによっては、温度ごとに他の組み合わせよりも高い電圧を生成します。 ゼーベック効果はかなり線形です。つまり、2本のワイヤの加熱された

電気機械式発電機は、機械的エネルギー、通常はシャフトの回転から電力を生成できるデバイスです。負荷抵抗に接続されていない場合、発電機はシャフト速度にほぼ比例した電圧を生成します。正確な構造と設計により、発電機は特定の範囲のシャフト速度に対して非常に正確な電圧を生成するように構築できるため、機械装置のシャフト速度の測定デバイスとして最適です。この用途のために特別に設計および構築された発電機は、タコメーターと呼ばれます。 またはタコジェネレータ 。多くの場合、全世界ではなく「tach」（「tack」と発音）という言葉が使用されます。 タコジェネレータによって生成される電圧を測定することにより

現在のソース 電子増幅器を使用することにより、一定量の電圧ではなく一定量の電流を出力する回路を設計することが可能です。このコンポーネントのコレクションは、まとめて現在のソースと呼ばれます。 、およびそのシンボルは次のようになります： 電流源は、リード間に必要なだけの電圧を生成して、一定量の電流を生成します。これは、出力電圧を一定に維持するために外部回路が必要とする電流を出力する電圧源（理想的なバッテリー）とは正反対です。 電流源は、電圧源と同じように可変デバイスとして構築でき、非常に正確な量の電流を生成するように設計できます。送信機デバイスが可変電圧源ではなく可変電流源で構築

計装信号に可変電圧を使用することは、検討するのにかなり明白なオプションのようです。電圧信号計器を使用して、水タンクのレベルに関する情報を測定および中継する方法を見てみましょう。 この図の「送信機」には、独自の精密に調整された電圧源が含まれており、ポテンショメータの設定は、水位に続く水タンク内のフロートの動きによって変化します。 「インジケータ」は、ボルトではなく、水の単位高さ（インチ、フィート、メートル）を読み取るように校正された目盛り付きの電圧計にすぎません。 水タンクの水位が変わると、フロートが動きます。フロートが移動すると、それに応じてポテンショメータワイパーが移動し、バッテリ

計装は、物理プロセスの測定と制御を中心とした研究と作業の分野です。これらの物理的プロセスには、圧力、温度、流量、および化学的一貫性が含まれます。計測器は、あらゆる種類の物理的プロセスを測定および/または制御するように機能するデバイスです。電圧と電流の電気量は、長距離での測定、操作、送信が簡単であるため、このような物理的変数を表し、情報を遠隔地に送信するために広く使用されています。 シグナル 情報を伝達するあらゆる種類の物理量です。可聴スピーチは、音の物理的媒体を介してある人の考え（情報）を別の人に伝えるため、確かに一種の信号です。手のジェスチャーも信号であり、光によって情報を伝えます。 こ

多くの場合、電気メーター回路を設計および構築する過程で、目的の範囲を取得するために正確な抵抗を設定する必要があります。多くの場合、必要な抵抗値は製造された抵抗ユニットでは見つからないため、ユーザーが作成する必要があります。 独自の抵抗器を作成する このジレンマの解決策の1つは、ある長さの特殊な高抵抗線から独自の抵抗器を作成することです。通常、得られるワイヤーコイルの形として小さな「ボビン」が使用され、コイルは電磁効果を排除するように巻かれます。目的のワイヤーの長さは半分に折り畳まれ、ループ状のワイヤーはワイヤーを流れる電流がワイヤーの長さの半分の間ボビンの周りを時計回りに曲がり、残りの半分は

電気回路の電力は、電圧の積（乗算）と 電流であるため、電力を測定するように設計されたメーターは、両方を考慮する必要があります。 これらの変数の。 動電計の動き パワー測定用に特別に設計された特別なメータームーブメントは、ダイナモメーターと呼ばれます。 ムーブメントであり、軽量のワイヤーコイルがポインター機構に取り付けられているという点で、ダーソンバルまたはウェストンのムーブメントに似ています。ただし、ダーソンバルやウェストンの動きとは異なり、永久磁石の代わりに別の（静止した）コイルを使用して、動くコイルが反応する磁場を提供します。可動コイルは一般に回路内の電圧によって通電され、固定コイルは一

ブリッジ回路に関するセクションがなければ、電気計測に関するテキストは完全とは言えません。これらの独創的な回路は、実験室のバランススケールが2つの重量を比較し、それらがいつ等しいかを示すのと同じように、ヌルバランスメーターを使用して2つの電圧を比較します。単に未知の電圧を測定するために使用される「ポテンショメータ」回路とは異なり、ブリッジ回路は、抵抗など、あらゆる種類の電気的値を測定するために使用できます。 ホイートストンブリッジ ホイートストンブリッジと呼ばれることが多い標準的なブリッジ回路 、次のようになります： ポイント1とバッテリーのマイナス側の間の電圧がポイント2とバッテリー

抵抗計からかなり離れた場所にあるコンポーネントの抵抗を測定したいとします。このようなシナリオは、抵抗計がすべてを測定するため、問題があります。 回路ループの抵抗。これには、ワイヤ（R ワイヤ）の抵抗が含まれます。 ）抵抗計を測定対象のコンポーネントに接続します（R subject ）： 通常、ワイヤ抵抗は非常に小さいですが（主にワイヤのゲージ（サイズ）に応じて、数百フィートあたりわずか数オーム）、接続ワイヤが非常に長い場合、および/または測定されるコンポーネントが非常に長い場合とにかく抵抗が低いと、ワイヤ抵抗によって生じる測定誤差が大きくなります。 このような状況で被験者の抵抗を

異なる外部抵抗ネットワークに接続するだけで、一般的なメーターの動きを電圧計、電流計、または抵抗計として機能させる方法を考えると、多目的メーター（「マルチメーター」）を1つに設計できることは理にかなっています。適切なスイッチと抵抗を備えたユニット。 汎用の電子機器の作業では、マルチメータが最適な機器として君臨します。部品への投資が少なく、操作がエレガントなシンプルさで、これほど多くのことを実行できるデバイスは他にありません。エレクトロニクスの世界のほとんどのものと同様に、トランジスタのようなソリッドステートコンポーネントの出現は、物事のやり方に革命をもたらしました。マルチメータの設計もこの規則

前のセクションで示した設計のほとんどの抵抗計は、比較的低電圧、通常は9ボルト以下のバッテリーを使用します。これは、数メガオーム（MΩ）未満の抵抗を測定するのに完全に適していますが、非常に高い抵抗を測定する必要がある場合、電気機械式メーターの動きを作動させるのに十分な電流を生成するには、9ボルトのバッテリーでは不十分です。 また、前の章で説明したように、抵抗は常に安定した（線形）量であるとは限りません。これは特に非金属に当てはまります。小さなエアギャップ（1インチ未満）の電流過電圧のグラフを思い出してください： これは非線形伝導の極端な例ですが、他の物質は高電圧にさらされたときに同様の

機械的抵抗計（抵抗計）の設計は今日ではほとんど使用されておらず、主にデジタル機器に取って代わられていますが、それでもその操作は興味深く、研究する価値があります。 抵抗計の目的 もちろん、抵抗計の目的は、リード線の間にある抵抗を測定することです。この抵抗値は、電流で作動する機械式メーターの動きによって示されます。抵抗計には、ムーブメントを操作するために必要な電流を生成するための内部電圧源が必要です。また、任意の抵抗でムーブメントに適切な量の電流を流すための適切なレンジング抵抗も必要です。 抵抗計はどのように機能しますか？ 簡単な動きとバッテリー回路から始めて、それが抵抗計としてどのように機能

電圧計と同じように、電流計は接続されている回路の電流量に影響を与える傾向があります。ただし、理想的な電圧計とは異なり、理想的な電流計は内部抵抗がゼロであるため、電流が流れるときに電圧ができるだけ低下しません。 この理想的な抵抗値は、電圧計の値とは正反対であることに注意してください。電圧計では、テスト対象の回路から引き出される電流をできるだけ少なくしたいと考えています。電流計では、電流を流しながら電圧をできるだけ下げないようにします。 回路に対する電流計の影響の極端な例を次に示します。 電流計をこの回路から切り離すと、3Ωの抵抗を流れる電流は666.7 mAになり、1.5Ωの抵抗を流