회로 배선

지금까지 우리는 완전한 회로가 형성되는 한 구성 요소 간의 연결 와이어를 고려하지 않고 단일 배터리, 단일 저항 회로를 분석했습니다. 와이어 길이 또는 회로 "모양"이 계산에 중요합니까? 몇 가지 회로도를 보고 알아보겠습니다.

전기 회로의 지점을 연결하는 와이어를 그릴 때 일반적으로 해당 와이어의 저항이 무시할 수 있다고 가정합니다. 따라서 회로의 전체 저항에 눈에 띄는 영향을 미치지 않으므로 우리가 싸워야 하는 유일한 저항은 구성 요소의 저항입니다. 위의 회로에서 유일한 저항은 5Ω 저항에서 나오므로 계산에서 고려할 전부입니다.

실생활에서 금속 와이어는 실제로 하는 저항이 있지만(전원도 마찬가지입니다!) 이러한 저항은 일반적으로 다른 회로 구성 요소에 존재하는 저항보다 훨씬 작아서 안전하게 무시할 수 있습니다. 이 규칙에 대한 예외는 전원 시스템 배선에 존재합니다. 여기서 매우 작은 양의 도체 저항도 정상적인(높은) 전류 수준에서 상당한 전압 강하를 일으킬 수 있습니다.

회로의 전기적으로 공통적인 점

연결 와이어 저항이 매우 적거나 전혀 없으면 회로의 연결된 지점을 전기적으로 공통으로 간주할 수 있습니다. . 즉, 위의 회로에서 점 1과 2는 물리적으로 서로 가깝게 또는 멀리 떨어져 결합될 수 있으며 해당 점에 대한 전압 또는 저항 측정에는 중요하지 않습니다.

포인트 3과 4도 마찬가지입니다. 옴의 법칙 계산 및 전압 측정에 관한 한 저항의 끝이 배터리 단자에 직접 부착된 것과 같습니다.

이것은 회로도를 다시 그리거나 회로를 다시 배선하여 회로의 기능에 상당한 영향을 미치지 않고 원하는 대로 와이어를 줄이거나 늘릴 수 있음을 의미하기 때문에 알아두면 유용합니다. 중요한 것은 구성 요소가 동일한 순서로 서로 연결된다는 것입니다.

이는 또한 "전기적으로 공통" 포인트 세트 간의 전압 측정이 동일함을 의미합니다. 즉, 지점 1과 4 사이의 전압(배터리 직접 양단)은 지점 2와 3 사이의 전압(저항 직접 양단)과 동일합니다. 다음 회로를 자세히 살펴보고 어떤 점이 서로 공통적인지 확인하십시오.

여기에는 전선을 제외하고 배터리와 저항의 두 가지 구성 요소만 있습니다. 연결 와이어는 완전한 회로를 형성하는 데 복잡한 경로를 사용하지만 전류 경로에는 몇 가지 전기적으로 공통점이 있습니다. 점 1, 2, 3은 전선으로 직접 연결되어 있기 때문에 모두 공통입니다. 포인트 4, 5, 6도 마찬가지입니다.

지점 1과 6 사이의 전압은 배터리에서 직접 오는 10볼트입니다. 그러나 점 5와 4는 6에 공통이고 점 2와 3은 1에 공통이므로 동일한 10볼트가 이러한 다른 점 쌍 사이에도 존재합니다.

포인트 1과 4 사이 =10볼트 지점 2와 4 사이 =10볼트 지점 3과 4 사이 =10볼트(저항 바로 건너편) 지점 1과 5 사이 =10볼트 지점 2와 5 사이 =10볼트 지점 3과 5 사이 =10볼트 지점 1과 6 사이 =10볼트(배터리를 직접 가로질러) 지점 2와 6 사이 =10볼트 지점 3과 6 사이 =10볼트

전기적으로 공통 지점은 (제로 저항) 와이어로 함께 연결되기 때문에 해당 연결 와이어를 통해 하나에서 다음으로 전도되는 전류의 양에 관계없이 그들 사이에 큰 전압 강하가 없습니다. 따라서 공통점 사이의 전압을 읽는다면 (실제로) 0을 표시해야 합니다.

포인트 1과 2 사이 =0볼트 점 1, 2, 3은 점 2와 3 사이 =0볼트 전기 공통 지점 1과 3 사이 =0볼트 지점 4와 5 사이 =0볼트 점 4, 5, 6은 점 5와 6 사이 =0볼트 전기 공통 지점 4와 6 사이 =0볼트

옴의 법칙으로 전압 강하 계산

이것은 수학적으로도 의미가 있습니다. 10볼트 배터리와 5Ω 저항을 사용하면 회로 전류는 2암페어가 됩니다. 와이어 저항이 0인 상태에서 와이어의 연속 스트레치에 걸친 전압 강하는 다음과 같이 옴의 법칙을 통해 결정할 수 있습니다.

와이어가 0 저항을 갖는 것으로 가정되는 회로에서 중단되지 않은 와이어 길이에 걸쳐 계산된 전압 강하는 전류의 크기에 상관없이 항상 0이 될 것이라는 점은 분명해야 합니다. 0을 곱한 값은 0이기 때문입니다.

회로의 공통 지점은 동일한 상대 전압 및 저항 측정값을 나타내므로 공통 지점을 연결하는 전선은 종종 동일한 지정으로 레이블이 지정됩니다. 이것은 터미널이 연결 지점은 연결 와이어만 동일하게 레이블이 지정됩니다. 이 회로를 예로 들어 보겠습니다.

점 1, 2 및 3은 모두 서로 공통이므로 와이어 연결 점 1에서 2는 와이어 연결 점 2에서 3(와이어 2)과 동일한 레이블(와이어 2)로 표시됩니다. 실제 회로에서 지점 1에서 2로 뻗어 있는 와이어는 지점 2에서 3으로 연결되는 와이어와 색상이나 크기가 같지 않을 수도 있지만 정확히 같은 레이블을 가져야 합니다. 점 6, 5, 4를 연결하는 전선도 마찬가지입니다.

공통점에서 전압 강하가 0이어야 함

전기적으로 공통 지점 간에 전압 강하가 0이라는 사실을 아는 것은 중요한 문제 해결 원칙입니다. 회로에서 서로 공통적이어야 하는 점 사이의 전압을 측정하면 0을 읽어야 합니다.

그러나 그 두 지점 사이에 상당한 전압이 있다는 것을 읽으면 두 지점을 직접 연결할 수 없다는 것을 확실히 알고 있습니다. 이러한 점이 필요한 경우 전기적으로 공통적이지만 그렇지 않으면 등록되면 해당 지점 사이에 "오픈 오류"가 있다는 것을 알고 있습니다.

제로 전압은 기술적으로 무시할 수 있는 전압을 의미합니다.

마지막 참고 사항:가장 실용적인 목적을 위해 전선 도체는 끝에서 끝까지 저항이 0인 것으로 가정할 수 있습니다. 그러나 실제로는 초전도 와이어가 아닌 한 와이어의 길이를 따라 항상 약간의 저항이 발생합니다. 이를 알고 있기 때문에 여기에서 전기적으로 공통된 점에 대해 배운 원칙은 모두 어느 정도 유효하지만 절대적에는 유효하지 않다는 점을 명심해야 합니다. 학위.

즉, 전기적 공통 지점 사이의 전압이 0이 되도록 보장된다는 규칙은 다음과 같이 더 정확하게 명시됩니다. 전기적 공통 지점은 매우 적습니다. 전압이 그들 사이에 떨어졌습니다. 연결 와이어에서 발견되는 거의 피할 수 없는 작은 저항 흔적은 전류가 흐르면서 와이어 길이에 걸쳐 작은 전압을 생성하게 됩니다.

이러한 규칙이 이상적인 조건에 따라 규칙의 예외로 보이는 조건을 만나더라도 당황하지 않을 것입니다.

검토:

<울>

회로의 연결 전선은 달리 명시되지 않는 한 저항이 0인 것으로 가정합니다.

회로의 전선은 회로의 기능에 영향을 미치지 않으면서 줄이거나 늘릴 수 있습니다. 중요한 것은 구성 요소가 동일한 순서로 서로 연결된다는 것입니다.

제로 저항(와이어)으로 회로에서 서로 직접 연결된 지점은 전기적으로 공통으로 간주됩니다. .

전기적으로 공통 지점 사이에 저항이 0이므로 전류의 크기에 관계없이(이상적으로는) 전압 강하가 0이 됩니다.

전기적으로 공통 지점 세트 간에 참조되는 전압 또는 저항 판독값은 동일합니다.

이 규칙은 이상적인에 적용됩니다. 연결 와이어가 절대적으로 0의 저항을 갖는 것으로 가정되는 조건. 실제 생활에서는 그렇지 않을 수 있지만 여기에 명시된 일반 원칙이 여전히 유지될 수 있도록 전선 저항은 충분히 낮아야 합니다.

관련 워크시트:

<울>

단순 회로 워크시트