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回路で電子はどのように動作しますか?

これは、プロセスを視覚化するのに役立つ類似物を備えた回路での電子の動作の内訳です。

1。基本

* 電子はキャリアです: 回路では、電気エネルギーを運ぶ移動粒子は電子です。 それらは、ワイヤとコンポーネントを構成する材料の原子内に存在します。

* 電位差(電圧): 底に穴のある水槽を考えてください。タンク内の水の高さは電圧を表します。 水位が高いほど、より多くのポテンシャルエネルギーがあります。 同様に、回路では、電圧は2つのポイント間のポテンシャルエネルギー差を表します。

* 電流: 回路を通る電子の流れは電流と呼ばれます。 タンクの穴から流れる水を考えてみてください。一瞬流れる水の量は、回路の電流に類似しています。 より多くの水流は、より高い電流を意味します。

* 抵抗: 回路要素の抵抗(ワイヤや電球など)は、水タンクの穴のサイズのようなものです。穴が小さくなると、抵抗が高いほど電子の流れが制限されるのと同じように、水の流れが制限されます。

2。それがどのように機能するか

1。電源: バッテリーのような電源は、電圧の違いを作成します。 ポテンシャルエネルギーのこの違いは、回路に沿って電子を押します。

2。流パス: 電子はワイヤを通過し、電源をさまざまなコンポーネント(抵抗、ライト、モーターなど)に接続します。

3。抵抗: 電子が抵抗に遭遇すると、ポテンシャルエネルギーの一部を失います。このエネルギーは、多くの場合、熱(電球フィラメントで)または機械的エネルギー(モーター内)などの他の形態に変換されます。

4。ループ: 電子は最終的に電源に戻り、回路を完成させます。

3。 キーポイント

* 方向: 電子は、電源の負の端子から正の端子に流れます。ただし、従来の電流フローは、正から負になると定義されます。この条約は歴史的であり、基本原則を変えません。

* 速度: 電子は光の速度で動くのではなく、ワイヤーをゆっくりと漂流します。ワイヤーを通る波のように、すぐに移動するのは信号(電気エネルギー)です。

* ドリフト速度: ワイヤを通る電子の平均速度は驚くほど遅く、通常は1秒あたりミリメートルです。これは直感に反するように思えるかもしれませんが、個々の速度ではなく、重要なのは電子の *流れ *であることを覚えておいてください。

アナロジー:パイプ内の水

水で満たされたパイプの閉じたシステムを想像してください。ポンプは、パイプを通って水(電子)を押す圧力(電圧)を作成します。パイプを通る水の量は電流を表します。パイプに狭いセクション(抵抗)を置くと、水の流れが遅くなります。水は最終的にポンプに戻り、サイクルを完了します。

回路の特定の側面を説明するか、さらに例を提供してほしいかどうかを教えてください!

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