전기 회로의 전류는 도체를 통해 전압원에서 부하, 즉 램프, 기기로 전달됩니다. 대부분의 경우 구리선이 도체로 사용됩니다. 회로에는 저항이 다른 여러 요소가 있을 수 있습니다. 계기 회로에서 도체는 병렬 또는 직렬로 연결할 수 있으며 혼합 유형도 있습니다.
요소 계획 저항이라고 하는 저항을 사용하여 주어진 요소의 전압은 저항 끝 사이의 전위차입니다. 도체의 병렬 및 직렬 전기 연결은 전류가 각각 플러스에서 마이너스로 흐르고 전위가 감소하는 단일 작동 원리가 특징입니다. 배선도에서 배선 저항은 무시할 수 있으므로 0으로 간주됩니다.
병렬 연결은 회로의 요소가 소스에 병렬로 연결되고 동시에 켜져 있다고 가정합니다. 직렬 연결은 저항 도체가 차례로 엄격한 순서로 연결됨을 의미합니다.
계산할 때 이상화 방법을 사용하여 이해를 크게 단순화합니다. 실제로 전기 회로에서는 병렬 또는 직렬 연결에 포함된 배선 및 소자를 통해 이동하는 과정에서 전위가 점차 감소합니다.
도체의 직렬 연결
직렬 연결 방식은 특정 순서로 차례로 켜짐을 의미합니다. 더욱이, 그들 모두의 현재 강도는 동일합니다. 이러한 요소는 사이트에 총 전압을 생성합니다. 그렇지 않으면 전압과 전류의 변화가 관찰되기 때문에 전하가 전기 회로의 노드에 축적되지 않습니다. 정전압에서 전류는 회로의 저항 값에 의해 결정되므로 직렬 회로에서는 하나의 부하가 변경되면 저항이 변경됩니다.
이러한 방식의 단점은 하나의 요소가 고장난 경우 회로가 끊어지기 때문에 나머지 요소도 기능을 상실한다는 사실입니다. 전구 하나가 꺼지면 작동하지 않는 화환이 그 예입니다. 이것은 요소가 개별적으로 작동할 수 있는 병렬 연결과의 주요 차이점입니다.
직렬 회로는 도체의 단일 레벨 연결로 인해 네트워크의 어느 지점에서든 저항이 동일하다고 가정합니다. 총 저항은 네트워크의 개별 요소의 전압 감소 합계와 같습니다.
이러한 유형의 연결을 사용하면 한 도체의 시작 부분이 다른 도체의 끝 부분에 연결됩니다. 연결의 주요 특징은 모든 도체가 가지가 없는 동일한 와이어에 있고 각 도체를 통해 하나의 전류가 흐른다는 것입니다. 그러나 총 전압은 각 전압의 합과 같습니다. 다른 관점에서 연결을 고려할 수도 있습니다. 모든 도체는 하나의 등가 저항으로 대체되고 그 위의 전류는 모든 저항을 통과하는 총 전류와 동일합니다. 등가 총 전압은 각 저항의 전압 값의 합입니다. 이것은 저항 양단의 전위차입니다.
직렬 연결을 사용하면 특정 장치를 구체적으로 켜고 끄려는 경우에 유용합니다. 예를 들어, 전기 벨은 전압 소스와 버튼이 연결되어 있을 때만 울릴 수 있습니다. 첫 번째 규칙은 회로의 요소 중 적어도 하나에 전류가 없으면 나머지에는 전류가 흐르지 않는다는 것입니다. 따라서 한 도체에 전류가 있으면 다른 도체에도 있습니다. 또 다른 예는 배터리, 작동하는 전구 및 눌린 버튼이 있을 때만 빛을 발하는 배터리 구동 손전등입니다.
어떤 경우에는 직렬 방식이 실용적이지 않습니다. 조명 시스템이 많은 램프, 촛대, 샹들리에로 구성된 아파트에서는 모든 방에서 동시에 조명을 켜고 끌 필요가 없기 때문에 이러한 유형의 계획을 구성해서는 안됩니다. 이를 위해 개별 방의 조명을 켤 수 있도록 병렬 연결을 사용하는 것이 좋습니다.
도체의 병렬 연결
병렬 회로에서 도체는 집합입니다. 저항기, 일부 끝은 하나의 노드로, 다른 쪽 끝은 두 번째 노드로 조립됩니다. 병렬 연결 유형의 전압은 회로의 모든 부분에서 동일하다고 가정합니다. 전기 회로의 병렬 섹션은 분기라고 하며 두 연결 노드 사이를 통과하며 동일한 전압을 갖습니다. 이 전압은 각 도체의 값과 같습니다. 분기 저항의 역수인 표시기의 합은 병렬 회로 회로의 별도 섹션 저항과도 반대입니다.
병렬 및 직렬 연결의 경우 개별 도체의 저항을 계산하는 시스템이 다릅니다. 병렬 회로의 경우 전류가 분기를 통해 흐르므로 회로의 전도도가 증가하고 전체 저항이 감소합니다. 비슷한 값을 가진 여러 개의 저항이 병렬로 연결되면 이러한 전기 회로의 총 저항은 회로의 저항 수와 동일한 횟수만큼 하나의 저항보다 작습니다.
각 분기에는 하나의 저항이 있으며 분기 지점에 도달하면 전류가 나누어져 각 저항으로 분기되며 최종 값은 모든 저항에 흐르는 전류의 합과 같습니다. 모든 저항은 하나의 등가 저항으로 대체됩니다. 옴의 법칙을 적용하면 저항 값이 명확해집니다. 병렬 회로에서는 저항의 저항 값이 합산됩니다.
이 회로에서 전류 값은 저항 값에 반비례합니다. 저항의 전류는 상호 연결되어 있지 않으므로 그 중 하나가 꺼지더라도 다른 것에 영향을 미치지 않습니다. 이러한 이유로 이러한 방식은 많은 장치에서 사용됩니다.
일상 생활에서 병렬 회로를 사용할 가능성을 고려할 때 아파트의 조명 시스템에 주목하는 것이 좋습니다. 모든 램프와 샹들리에는 병렬로 연결해야 하며, 이 경우 하나를 켜고 끄더라도 다른 램프의 작동에는 영향을 미치지 않습니다. 따라서 추가 스위치 회로 분기의 각 전구에서 필요에 따라 해당 램프를 켜고 끌 수 있습니다. 다른 모든 램프는 독립적으로 작동합니다.
모든 전기 제품은 220V 전력망에 병렬로 연결된 다음 배전반에 연결됩니다. 즉, 다른 장치의 연결에 관계없이 모든 장치가 연결됩니다.
도체의 직렬 및 병렬 연결 법칙
두 가지 유형의 화합물의 실제에 대한 자세한 이해를 위해 이러한 유형의 화합물의 법칙을 설명하는 공식을 제시합니다. 병렬 및 직렬 연결에 대한 전력 계산은 다릅니다.
직렬 회로에서는 모든 도체에 동일한 전류 강도가 있습니다.
나 = 나1 = 나2.
옴의 법칙에 따르면 이러한 유형의 도체 연결은 경우에 따라 다르게 설명됩니다. 따라서 직렬 회로의 경우 전압은 서로 같습니다.
U1 = IR1, U2 = IR2.
또한 총 전압은 개별 도체의 전압 합계와 같습니다.
U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR.
전기 회로의 총 저항은 수에 관계없이 모든 도체의 활성 저항의 합으로 계산됩니다.
병렬 회로의 경우 회로의 총 전압은 개별 요소의 전압과 유사합니다.
U1 = U2 = U.
그리고 전류의 총 강도는 병렬로 위치한 모든 도체에서 사용할 수 있는 전류의 합으로 계산됩니다.
나 = I1 + I2.
전기 네트워크의 최대 효율성을 보장하려면 두 가지 연결 유형의 본질을 이해하고 법률을 사용하고 실제 구현의 합리성을 계산하여 적절하게 적용해야 합니다.
도체의 혼합 연결
필요한 경우 직렬 및 병렬 저항 연결을 하나의 전기 회로에 결합할 수 있습니다. 예를 들어 병렬 저항을 다른 저항 또는 그 그룹에 직렬로 연결할 수 있으며 이 유형은 결합되거나 혼합된 것으로 간주됩니다.
이러한 경우 전체 저항은 시스템의 병렬 연결 값과 직렬 연결 값의 합을 취하여 계산됩니다. 먼저 직렬 저항의 등가 저항을 계산한 다음 병렬 요소를 계산해야 합니다. 직렬 연결이 우선 순위로 간주되며 이러한 결합 유형의 회로는 가전 제품 및 가전 제품에 자주 사용됩니다.
따라서 전기 회로의 도체 연결 유형을 고려하고 기능 법칙에 따라 대부분의 가전 제품 회로 구성의 본질을 완전히 이해할 수 있습니다. 병렬 및 직렬 연결의 경우 저항 및 전류 강도 표시기의 계산이 다릅니다. 계산 및 공식의 원리를 알면 각 유형의 회로 구성을 유능하게 사용하여 요소를 최상의 방식으로 최대 효율로 연결할 수 있습니다.
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