DCとは何ですか？
小学校では、すべてが原子でできていることを学びました。これは、電子、陽子、中性子の3つの粒子の積です。名前が示すように、陽子は正で電子は負であるのに対し、中性子は電荷を持っていません。
原子では、電子の陽子と中性子は安定した形で一緒にとどまりますが、外部プロセスによって電子が原子から分離されると、常に前の位置に落ち着き、陽子への引力が生じます。これらの自由電子を使用して、回路を形成する導体の内部に押し込むと、電位の引力によって電位差が生じます。
電子の流れがその経路を変えず、回路内で一方向の流れまたは動きをしている場合、それはDCまたは直流と呼ばれます。DC電圧は定電圧源です。
直流の場合、極性が時間に対して反転したり変化したりすることはありませんが、電流の流れは時間とともに変化する可能性があります。
実際のように、完璧な状態はありません。自由電子が流れている回路の場合も同様です。導電性材料は電子を自由に流すのに完全ではないため、これらの自由電子は独立して流れません。それは、特定の制限規則によって電子の流れに対抗します。この問題では、すべての電子機器/電気回路は、VIRと呼ばれる3つの基本的な個別の量で構成されています。
- 電圧（V）
- 現在（I）
- そして抵抗（R）
これらの3つのことは、私たちが何かを見たり説明したり、電気や電子に関連する何かを作ったりするときにほとんどすべての場合に現れる基本的な基本的な量です。それらは両方ともよく関連していますが、ElectronicsまたはElectricalFundamentalsで3つの別々のことを示しています。
現在とは何ですか？
前に述べたように、自由に分離された電子は回路内を流れます。この電子の流れ（電荷）は電流と呼ばれます。電圧源が回路に印加されると、負の荷電粒子は一定の速度で連続的に流れます。この電流は、SI単位に従ってアンペアで測定され、Iまたはiとして示されます。この単位によると、1アンペアは1秒間に運ばれる電気の量です。電荷の基本単位はクーロンです。
1Aは、1秒間に回路または導体に運ばれる1クーロンの電荷です。つまり、式は
1A = 1 C / S
ここで、Cはクーロンとして表され、Sは2番目です。
実際のシナリオでは、電子は電源の負のソースから正のソースに流れますが、回路に関連する理解を深めるために、従来の電流の流れは、電流が正の端子から負の端子に流れることを前提としています。
一部の回路図では、Iまたはiの付いたいくつかの矢印が、従来の電流の流れである電流の流れを指していることがよくあります。壁の配電盤の電流の使用は「最大定格10アンペア」または電話充電器の「最大充電電流は1アンペア」などです。
電流は、キロアンペア（10 3 V）、ミリアンペア（10 -3 A）、マイクロアンペア（10 -6 A）、ナノアンペア（10 -9 A）などのサブマルチプルの接頭辞としても使用されます。
電圧とは何ですか？
電圧は、回路の2点間の電位差です。それは、電力供給ポイントに電荷として蓄積された位置エネルギーを通知します。回路ノード、ジャンクションなどの任意の2点間の電圧差を示したり測定したりできます。
電位差または 電圧降下と呼ばれる2点間の差。
この電圧降下または電位差は、Vまたはvの記号が付いたボルトで測定されます。電圧が高いほど、容量が大きくなり、電荷が保持されます。
前に説明したように、定電圧源はDC電圧と呼ばれます。電圧が時間とともに周期的に変化する場合、それはAC電圧または交流です。
1ボルトは、定義上、1クーロンの電荷あたり1ジュールのエネルギー消費量です。関係は説明されているとおりです
V =位置エネルギー/電荷 または 1V = 1 J / C
ここで、Jはジュール、Cはクーロンです。
1オームの抵抗に1アンペアの電流が流れると、1ボルトの電圧降下が発生します。
1V = 1A / 1R
ここで、Aはアンペア、Rはオーム単位の抵抗です。
電圧は、キロボルト（10 3 V）、ミリボルト（10 -3 V）、マイクロボルト（10 -6 V）、ナノボルト（10 -9 V）などのサブマルチプルの接頭辞としても使用されます。電圧も負の電圧および正の電圧として示されます。
AC電圧は一般的に家庭のコンセントに見られます。インドでは220VAC、米国では110V ACなどです。このACをDCに変換するか、バッテリー、ソーラーパネル、さまざまな電源ユニット、電話の充電器からDC電圧を取得できます。インバーターを使用してDCをACに変換することもできます。
電圧は2点間の電圧差または電位差であるため、電流がなくても存在できることを覚えておくことが非常に重要ですが、2点間の電圧差がないと電流は流れません。
レジスタンスとは？
この世界のように、理想的なものは何もありません。すべての材料には、通過するときに電子の流れに抵抗する特定の仕様があります。材料の抵抗器の容量は、オーム（Ω）または オメガで測定される抵抗です。電流と電圧と同様、抵抗もキロオーム（10のようなサブ複数のプレフィックス有する3 Ω）、ミリオーム（10 -3 Ω）、メガオーム（10 6 Ω）等の抵抗を測定することができません負の場合; 正の値にすぎません。
抵抗は、電流が流れる材料が良導体であるか低抵抗を意味するか、不良導体で高抵抗を意味するかを通知します。1 Ωを1MΩに比べて非常に低い抵抗です。
そのため、抵抗が非常に低く、電気の伝導性に優れた材料があります。銅、金、銀、アルミニウムなどのように。一方、非常に高い抵抗を持ち、ガラス、木材、プラスチックなどの電気の伝導性が悪い材料がいくつかあり、抵抗が高く電気伝導能力が悪いため、それらは主に絶縁体として絶縁目的で使用されます。
また、材料の特別な種類が広く悪いとの良好な導体間の行動の電気への特別な機能のためのエレクトロニクスでの使用、それの半導体は、名前がそれの性質上、暗示半導体を。トランジスタ、ダイオード、集積回路は半導体を使用して作られています。ゲルマニウムとシリコンは、このセグメントで広く使用されている半導体材料です。
前に説明したように、抵抗を負にすることはできません。ただし、抵抗には2つの特定のセグメントがあり、1つは線形セグメントにあり、もう1つは非線形セグメントにあります。特定の境界関連の数学的計算を適用して、この線形抵抗の抵抗容量を計算できますが、非線形セグメント化抵抗には、この抵抗間の電圧と電流の流れの間に適切な定義または関係がありません。
オームの法則とVIの関係：
ゲオルク・サイモン・オーム別名ゲオルク・オームは、電圧降下、抵抗、電流の間に比例関係があることを発見したドイツの物理学者です。この関係はオームの法則として知られています。
彼の発見では、導体を流れる電流は導体の両端の電圧に正比例すると述べられています。この発見を数学的形成に変換すると、次のことがわかります。
電流（アンペア）=電圧/抵抗I（アンペア）= V / R
これらの3つのエンティティから2つの値のいずれかがわかっている場合は、3番目の値を見つけることができます。
上記の式から、3つのエンティティが見つかり、式は次のようになります。
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電圧 |
V = I x R |
出力はボルト（V）単位の電圧になります |
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電流 |
I = V / R |
出力はアンペア（A）の電流になります |
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抵抗 |
R = V / I |
出力はオーム単位の抵抗（Ω）になります |
負荷が抵抗で電流計が電流の測定に使用され、電圧計が電圧の測定に使用される回路を使用して、この3つの違いを見てみましょう。
上の画像では、直列に接続されて抵抗負荷に電流を供給する電流計と、電圧を測定するために電源の両端に接続された電圧計を示しています。
電流計は、流れる電流に0の抵抗を提供するため、0の抵抗である必要があることを覚えておくことが重要です。これを実現するには、理想的な0オームの電流計を直列に接続しますが、電圧は電位差であるためです。 2つのノードのうち、電圧計は並列に接続されています。
電圧源の電流または電圧源の電圧または電源の両端の負荷抵抗を線形に変更してから単位を測定すると、次の結果が得られます。
このグラフでは、R = 1の場合、電流と電圧は比例して増加します。V = I x1またはV = I。したがって、抵抗が固定されている場合、電圧は電流とともに増加するか、またはその逆になります。
パワーとは？
電力は生成または消費されます。電子回路または電気回路では、電力定格を使用して、回路が適切な出力を行うために消費する電力量に関する情報を提供します。
自然の法則により、エネルギーを破壊することはできませんが、モーターに電気を加えると電気エネルギーが機械エネルギーに変換されたり、ヒーターに電気を加えると電気エネルギーが熱に変換されるように、エネルギーを転送できます。したがって、ヒーターは適切な熱放散を提供するために電力であるエネルギーを必要とし、その電力は最大出力でのヒーターの定格電力です。
電力はWの記号で示され、WATTで測定されます。
電力は、電圧と電流の乗算値です。そう、
P = V x I
ここで、Pはワット単位の電力、Vは電圧、Iはアンペアまたは電流の流れです。
また、キロワット（10 3 W）、ミリワット（10 -3 W）、メガワット（10 6 W）などのサブプレフィックスもあります。
オームの法則としてV = IはRのxはとべき乗則があるP = Vは、I xは、我々はの値に置くことができるように、Vを使用して、べき乗則にV = I X Rの式を。次に、べき法則は
P = I * R * IまたはP = I 2 R
同じものを配置することにより、他のものが利用できないときに少なくとも1つのものを見つけることができ、式は以下のマトリックスに再配置されます。
したがって、各セグメントは3つの式で構成されます。いずれの場合も、抵抗が0になると電流は無限大になり、短絡状態と呼ばれます。電圧が0になった場合 、電流は存在せず、ワット数は0になります。電流が0になった場合、回路は開回路状態になり、電圧は存在しますが、電流は存在しません。したがって、ワット数は0になります。ワット数が0の場合その場合、回路によって電力が消費または生成されることはありません。
電子の流れの概念
電流はチャージアトラクションによって流れます。実際には、電子は負の粒子であり、電源の負の端子から正の端子に流れます。したがって、実際の回路では、電子電流は負の端子から正の端子に流れますが、前述の従来の電流の流れでは、電流が正の端子から負の端子に流れていると想定しています。次の画像では、電流の流れを非常に簡単に理解できます。
方向がどうであれ、回路内の電流の流れには影響しません。正から負への従来の電流の流れを理解する方が簡単です。一方向の電流はDCまたは直流であり、交流またはACと呼ばれる方向を交互に変えます。
実例
物事をよりよく理解するために2つの例を見てみましょう。
1.この回路では、12V DC電源が2Ω負荷の両端に接続されています。回路の消費電力を計算しますか？
この回路では、総抵抗は負荷抵抗であるため、R = 2であり、入力電圧供給は12V DCであるため、V = 12Vです。回路に流れる電流は次のようになります
I = V / R I = 12/2 = 6アンペア
ワット数（W）=電圧（V）xアンペア（A）として、合計ワット数は12 x 6 = 72ワットになります。
アンペアなしで値を計算することもできます。
ワット数（W）=電力=電圧2 /抵抗 パワー= 12 2 /2 = 12×12/2 = 72ワット
使用する式が何であれ、出力は同じになります。
2.この回路では、負荷全体の総消費電力は30ワットですが、15V DC電源を接続した場合、どのくらいの電流が必要ですか？
この回路では、総抵抗は不明です。入力電源電圧は15VDCであるため、V = 15V DCであり、回路を流れる電力は30Wです。したがって、P = 30Wです。回路に流れる電流は次のようになります
I = P / VI = 30/152アンペア
したがって、回路を30Wでパワーアップするには、回路が2アンペアの電流を必要とするため、2アンペア以上のDC電流を供給できる15VのDC電源が必要です。