はじめに
電気回路のグラフィカルな表現は、回路図として知られています。回路図では、必須コンポーネントはセル/バッテリー、抵抗、電流計、電圧計、電気デバイス、およびスイッチです。細胞は、化学反応によって電気を発生させます。その目的は、電流の継続的な流れを確保するために電位差を維持することです。同時に、抵抗は電流の流れに提供される制限です。この記事は、抵抗とセルの直列配置に関する一般的な知識を提供することを目的としています。
セルの内部抵抗
電気回路では、2 種類の抵抗が存在する可能性があります。通常の抵抗は、提供される通常の抵抗です。次は、内部抵抗と呼ばれるバッテリー自体の抵抗です。
内部抵抗は、セルの電極による電流の流れに対する障害です。それはバッテリーまたはセルにあります。
セルの内部抵抗は以下に依存します:
- 電解質の性質
- 電解質濃度
- 電極間の距離
- 温度に反比例して変化
抵抗とセルの配置の種類
回路図でセルと抵抗を接続または配置するには、2 つの基本的で簡単な方法があります。これらは次のとおりです。
- シリーズの組み合わせ
- 並列組み合わせ
この記事では、抵抗とセルの直列配置について学習します。しかしその前に、オームの法則を思い出してください。
「回路を流れる電流は、セルの端子間の電位差に正比例します 」
数学的には、次のようになります。
V ∝ I
V =IR
ここで
V は電位差です
私は現在です
Rは抵抗です
セルの直列配置
回路内のセルが端から端まで接続されている場合、配置は直列の組み合わせです。各セルには同じ電流が流れます。
したがって、回路にEMF E1、E2からEnまでの「n」個のセルが結合されている場合、セルEの実効（合計）EMFは次のようになります。
E =E1 + E2 + E3+……..+En
抵抗の直列配置
抵抗の直列配置では、すべての抵抗が端から端まで接続されています。したがって、すべての抵抗に同じ電流が流れますが、電位降下は異なります。
直列に接続された「n」個の抵抗があるとします。個々の抵抗は、R1、R2、R3、. . . . . 、Ｒｎであり、電位降下はＶ１、Ｖ２、Ｖ３、． . . 、V3。
オームの法則を使用すると、次のように回路の総ポテンシャルが得られます。
V=IR
個々の抵抗での潜在的な低下は次のとおりです。
V1=IR1
V2=IR2
V3=IR3
……..
Vn =IRn
したがって、合計の可能性は次のようになります:
V =V1+V2+V3+…….+ Vn
IR =IR1+ IR2+IR3+…….+ IRn
R =R1+ R2+R3+…….+ Rn
これは、直列組み合わせにおける総抵抗の式です。
セルと抵抗の直列組み合わせのメリットとデメリット
セルと抵抗を直列に接続することには、さまざまな長所と短所があります。利点は次のとおりです。
- それらは効率的に加熱されないため、サーキットの近くに置かれた爆発装置は発火しません。
- 電流は組み合わせ全体で同じままであるため、接続されているすべての電化製品に十分な量の電流が流れます。
ただし、これらのいくつかの利点とは別に、セルと抵抗を直列に接続することにはさまざまな欠点があります。これらは次のとおりです。
- 直列接続の最も重大な欠点は、アプライアンスの破損または障害により、他のすべてのアプライアンスへの電流供給が完全に遮断されることです。
- 直列の組み合わせは、回路を完成させるためにさらに多くの配線が必要であり、電圧を上げることはできません。電圧を上げるには、抵抗を下げる必要があります。
解決済みの例
<オール>解決策:
R1 =5 オーム
R2 =3 オーム
R3 =2 オーム
回路の合成抵抗は次のようになります。
R =R1 + R2 + R3
R =5 + 3 + 2
R =10 オーム
<オール>V =40 V
R1 =6 オーム
R2 =4 オーム
回路の合成抵抗:
R =R1 + R2
R =6 + 4 オーム
R =10 オーム
オームの法則によると:
V =IR
私=VR
私 =4010
私 =4 A
- 起電力が 3 V、2 V、および 4 V の 3 つのセルが直列に接続されている場合、セルの合計起電力はいくらになるでしょうか。
解決策 :セルは直列に接続されているため、総起電力は次のようになります:
E =E1 + E2 + E3
E =3 + 2 + 4
E =9 V
結論
抵抗は、ワイヤが電流に対して提供する抵抗です。抵抗は、ワイヤの面積、長さ、ワイヤの温度によって異なります。セルと抵抗の配置には、並列と直列の組み合わせの 2 つの方法があります。
直列の組み合わせは、セルと抵抗が端から端まで接続されているものです。この種の配置にはいくつかの欠点があります。主な欠点は、回路に障害が発生すると、接続全体が中断される可能性があることです。そのため、並列の組み合わせが推奨されます。
