抵抗器は何をしますか？

はい、非常に基本的な質問です。

私はたくさんの本を読み、かなり検索しましたが、読んだすべての記述は電子の流れについて話していたようで、すぐに理論の奥深くに行き過ぎて、それらの使用の基本原理を理解できませんでした。

抵抗器が「フロー」を制限するので、たとえばLEDが爆発しないことを理解しています。しかし、抵抗が電流と電圧に対して何をするかを正確に理解することはできません...

抵抗器は電流と電圧の両方に影響しますか？どのように？

電気の流れは、材料を通る電荷の動きです。抵抗は、これらの移動電荷の物理的な障害です。

これらの電荷を動かし続けるには一定のエネルギーが必要です。エネルギーの低下は動き続ける電荷の量に比例するため、起電力（ボルト）はエネルギー（ジュール）チャージごと（クーロン単位）。

これは物理的な障害物であるため、単位時間あたりの電荷が特定のポイントを移動できる速度も制限します。これは、電流（アンペア）が単位時間（秒）あたりの電荷（クーロン）であるため、最大電流になります。

そして結局のところ、同じ抵抗に多かれ少なかれ起電力を加えると、電流は正確に線形に増加または減少します。これにより、オームの法則が生じ、起電力は電流と抵抗の積、つまり比例することが示されます。$E = IR$

電圧を、ワイヤであるパイプを通して電子を推進する圧力または力と考えると便利です。電流は、特定のポイントを一度に通過する電子の数または量です。抵抗器は、その名前のとおりに機能します。彼らは抵抗します。それらを使用して、それらが直列に配線されているか（次々に）、並列に接続されているか（同じ接続ポイントを並べて共有するか）に応じて、電流または電圧を制限できます。チューブの長さを2倍にすると（抵抗を直列接続すると）、チューブを押し込むのに必要な力が増えるため、電圧が制限されます。チューブを並べて配置すると、同じ数のボールが2倍のパスを通過する必要があり、一度にいくつのボールを通過できるかが制限されます。したがって、電流を制限します。これは非常に単純化されており、すべての状況を説明しているわけではありませんが、電子の流れの理論と抵抗がどのように影響するかを視覚的に表現できます。

うまくいけば、これは十分簡単です：

電圧は、電荷の分離におけるポテンシャルエネルギーから発生します（1つのノードは電子が少ないと正になり、1つのノードは電子が増えると負になります）。はしごの上部ではなく、地面にボウリングボール（チャージ）があるようなものだと考えてください。はしごの上部のボールには、より多くのポテンシャルエネルギー、より多くの電圧があります。

電流は電荷の「流れ」から生じます。

抵抗器を使用すると、ワイヤは抵抗がない（簡略化された）と考えることができるため、特定の電圧に対して流れる電流の量を選択できます。

要するに、抵抗器は電子の流れを制限し、電流を減らします。電圧は、抵抗器の電位エネルギー差によって発生します。

数学的な答えは、抵抗器はオームの法則に従う、または強制することができる2端子電気デバイスであるということです。V= IR。

Vは2つの端子間の電圧、Iは一方の端子から他方の端子に（抵抗を介して）流れる電流、Rは抵抗として知られる値です。理想的な抵抗の場合、Rは定数であり、V、I、またはその他に依存しません。オームの法則を説明する別の方法は、抵抗器にかかる電圧と抵抗器を流れる電流が比例するということです。比例定数はR、抵抗です。

物理学の基本的な結果は、抵抗器が電位エネルギーを熱に変換することです。そのため、電流が流れると暖かくなる傾向があります。実際の抵抗器には最大許容消費電力があり、温度にわずかに依存するRや理想からのその他の欠点もあります。

抵抗器の作り方に関しては、実際の抵抗器は、絶縁体（誘電体）と導体（銅線など）の間に導電性がある材料で構成されています。電流が抵抗を通る経路を決定できる場合、その経路を長くすると抵抗が増加します。断面を広くすると、抵抗が減少します。

材料を良い導体にするものに関しては...まあ、一般的に良い導体は分子レベルで可動電子を持っています。良い絶縁体はそうではありません。良い抵抗はその中間のどこかにあります。