抵抗はどのようにして電流と電位に同時に影響しますか?


17

抵抗は常に最も単純なコンポーネントの1つとして導入されていますが、それは私にとって最も意味のないものです。

オームの法則は、抵抗をとして定義しますこれは、電圧がとして定義され、電流がとして定義されることを意味します。 V=IRI=V

R=VI
V=IR
I=VR

そのため、抵抗は電圧と電流の両方に影響を与える必要がありますが、実際には1つのサイズしか変化しません。

  1. 電圧を下げるには
  2. 電流を下げるには

私の理解では電圧と電流の両方を下げる必要があるため、これはあまり意味がありませんが、一般的なLED抵抗の例では1つのサイズにのみ影響します:

U=9VI=30mAR=300Ω

また、電圧のみが影響を受けるユースケースもあります。これをどうやって解釈しますか?

抵抗が電圧または電流に影響するかどうかを決定する要因は何ですか?


「一般的なLED抵抗器の例」とは何ですか?「電圧のみが影響を受けるケース」とは何ですか?
レオン・ヘラー

1
なぜこの質問はダウン投票されたのですか?それは質問をし、彼の考えの背後にある彼の理由を示していますか?
efox29 14年

あなたの質問をよく理解できなかったかもしれませんが、電流の流量は電位差の増加とともに増加し、回路の抵抗が増加すると減少することを念頭に置いてください。
GRテック

両方を変更します
...-user253751

回答:


21

電圧または電流が減少するかどうかを決定する要因はありません。その概念全体が間違っています。

探している簡単なステートメントは次のとおりです。

抵抗は、電圧と電流の関係を定義します

つまり、電流が固定されている場合、抵抗が電圧を定義します。電圧が固定されている場合、抵抗は電流を定義します。

オームの法則の3つの式すべてで、3つの値のうち2つを固定値として使用します。測定値など、既知の値であり、3番目の変数は検索する値です。そこからは簡単な数学です。

ただし、LEDはリニアデバイスではないため、LEDの例では、余分なスパナが使用されています。したがって、回路への影響は、オームの法則が適用される前に個別に計算されます。

3つの既知の値があり、4番目の値を計算します。

既知の値は次のとおりです。供給電圧(9V)、LED順方向電圧(例として2.2V)、およびLEDに流す電流(30mA)です。

それから、抵抗器の値を計算します。

したがって、供給電圧からLEDの順方向電圧を差し引きます。これらは両方とも固定電圧であり、その結果、全体で9Vになるまで抵抗器で降下する必要がある電圧の量になります。9V-2.2Vは6.8Vです。それは固定電圧です。必要な電流も固定されています-30mAを決定しました。

抵抗値はその後ですので: 固定としてあなたは常に3つの値の2を持っています値-電源やバッテリーの電圧などの外部要因によって設定されるか、その値を設定したのが自分自身である場合に必要または希望する特定の値であるためです。3番目の値は、これらの固定値を両方とも保持するために計算する必要があるものです。 6.8

R=VI
6.80.03=226.6¯Ω227Ω

4
しかし、電圧または電流が固定されているかどうかをどのように判断しますか?
ボドカイザー

1
あなたはすでにサーキットから知っています。電圧がわかっていて、抵抗がわかっている場合は、電流を計算しようとしています。
マジェンコ

5
@bodokaiser-「固定電流」電源と「固定電圧」が存在します-ほとんどの場合、すべてのものは固定電圧に近い傾向があります。
user2813274 14年

また、この例では、固定電流(必要な電流を供給する)がある場合、抵抗値は重要ではないため、0にすることができます(つまり、抵抗は不要です)。もちろん、これはめったにありません。
BeB00

@BWalkerほとんどの定電流電源(またはシンク)は、フィードバック付きの可変抵抗器であり、電流を一定に保つために抵抗が変化します。それはあなたのために抵抗の計算を実質的にリアルタイムで行っています。
マジェンコ

4

ただし、実際には1つのサイズしか変更されません。

オームの法則は関係を通じて両端の電圧と電流を抵抗。一般に、抵抗の変化は、抵抗の両端の電圧と電流の両方を変化させます。

VSR1R2

シリーズ電流はちょうど

IS=VSR1+R2

そして、2番目の抵抗の両端の電圧は、オームの法則により、

VR2=ISR2=VSR2R1+R2

R2=2R2

電圧と電流の両方が変化します:

IS=VSR1+2R2

VR2=ISR2=VS2R2R1+2R2

両端の電圧が回路によって固定されている場合にのみ、抵抗が変更されたときに流れる電流のみが変更されます。例は、電圧源に接続された単一の抵抗器です。

また、回路を流れる電流が固定されている場合にのみ、抵抗が変更されたときに電圧のみが変更されます。例は、電流源に接続された単一の抵抗器です。

要約すると、オームの法則は抵抗器に適用されますが、抵抗器の電圧と電流を完全に決定するには、KVLやKCLなどの他の回路法則と併せて適用する必要があります。


1

オームの法則によれば、導体を流れる電流は導体にかかる電圧に正比例します。つまり、電圧を上げると、導体の電流が比例して増えます。

たとえば、抵抗が1オームの導体に1ボルトの電圧がある場合、抵抗を流れる電流は1アンペアになります。電圧を2ボルトに上げると、抵抗を流れる電流は2アンペアになります。3ボルト3アンペアなど。

電気回路の基本的なことは、固定回路にかかる電圧だけで、回路を流れる電流が決まることです。電圧を上げると、電流が増えます。


-2

LEDを電源に接続すると、LEDの抵抗が固定されるため、LED全体の電圧降下が固定されます。したがって、LEDの両端の電圧とLEDの抵抗は固定されているため、電流である第3項は変化します。


LEDには固定抵抗がありません。IVカーブは指数関数です。すべてのポイントで抵抗を概算できますが、それは(非常に)小さな信号スイングのDC動作ポイントでのみ有効です。
ジョレンベス
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.