전기 회로:구성 요소,유형 및 관련 개념

로버트 하젠 박사,조지 메이슨 대학

전기 회로는 우리의 일상 생활에서 실용적인 응용 프로그램을 가지고 중요한 개념이다. 그것은 세 가지 다른 구성 요소—전기 에너지 소스,장치 및 전도성 물질의 폐쇄 루프를 통합하는 매우 간단한 개념입니다.

전기 에너지 원

전기 회로의 첫 번째 구성 요소는 전자가 움직일 수있는 전기 에너지 원입니다. 이 소스는 배터리,태양 전지 또는 수력 발전소 일 수 있습니다—포지티브 터미널과 네거티브 터미널이 있고 충전이 하나에서 다른 곳으로 흐를 수있는 장소. 전하의 이 강요는 그의 잠재력이 볼트에서 측정되는 전압에게 불립니다.

전기 회로의 장치

두 번째 구성 요소는 장치입니다. 그것은 그것을 통과하는 전류에 응답합니다. 오늘날,장치는 벽 소켓에 연결 하 고 전기와 함께 사용할 수 있는 무언가 이다. 루프는 일반적으로 전도성 물질을 사용하여 닫힙니다. 그것은 일반적으로 와이어 하지만 너무 루프를 닫을 수 있는 재료의 다른 종류가 있다. 예를 들어,전도성 물질 또는 경우에 따라 폐쇄 회로의 일부가 되는 장치의 섀시가 될 수 있는 플라스틱 표면 상에 증착된 텔레비전 내부에 다양한 금속 스트립이 있다.

전기 회로의 저항

세 번째 구성 요소는 저항; 모든 회로는 전자의 흐름에 약간의 저항을 가지고 있습니다. 전자는 와이어를 구성하는 다른 전자 및 원자와 충돌하여 에너지의 일부를 열로 변환합니다. 열로 그 에너지의 일부를 잃지 않고 한 형태에서 다른 형태로 에너지를 전달하는 것은 단순히 불가능합니다.

전자기에 대해 자세히 알아보십시오.

전기 회로로서의 손전등

손전등은 이러한 세 가지 구성 요소를 모두 포함하는 간단한 장치입니다. 플래쉬 등안에 2 개의 건전지는 근원 이다.

손전등 끝의 전구는 전류가 흐르는 장치입니다. 전류는 전기 저항 때문에 매우 높은 온도로 가열되는 매우 작은 필라멘트를 통해 흐릅니다. 그 결과 필라멘트가 밝게 빛납니다.

회로는 손전등의 측면 배럴 아래로 내려가는 금속 스트립에 의해 마침내 완성됩니다. 또한 플래쉬 등의 1 개의 끝에 철사의 코일이 있고 다른 끝에 함께 회로를 완료하는 철사의 다른 지구 뿐만 아니라 건전지를 위한 접촉점이 있습니다.

스위치,퓨즈 및 회로 차단기

손전등 및 기타 대부분의 전기 제품에도 스위치가 있습니다. 스위치는 단순히 지휘 물자의 지속적인 반복을 끊는 것을 돕는 장치입니다.

스위치가 열릴 때,현재의 교류가 없습니다 그러나 스위치가 닫힐 때,교류가 있습니다. 기본적으로 모든 회로는 이와 같이 작동합니다. 방의 벽에 꽂혀있는 회로에서도 가정에서 발전소까지 이어지는 연속적인 와이어 루프가 있습니다.

과부하로 인한 주요 화재를 방지하기 위해 퓨즈 또는 회로 차단기가 사용됩니다. 신관은 현재가 너무 높이 얻는 경우에 위로 점화하기 위하여 디자인됩니다.

열역학 제 1 법칙에 대해 자세히 알아보십시오.

전기 회로의 종류

가정 및 기타 공통 장치에서 발견되는 두 가지 유형의 회로가 있습니다.

직렬 회로-직렬 회로는 여러 장치로 구성되며,각 장치는 하나의 큰 루프로 차례로 연결됩니다. 서로 다른 장치는 서로 다른 전압을 가지고 있지만 직렬 회로의 모든 장치를 통해 동일한 전류가 흐릅니다.

직렬 회로의 장치 중 하나가 고장 나면 전체 회로가 고장납니다. 예를 들어,세 개의 전구가 배터리에 연결된 하나의 와이어 루프에 직렬로 연결된 경우. 하나의 전구가 풀리면 전체 회로가 실패합니다.

병렬 회로-병렬 회로에서는 단일 소스가 와이어 루프를 분리하기 위해 전압을 공급하도록 서로 다른 장치가 배열됩니다. 회로를 가로 지르는 모든 장치의 전압은 정확히 동일하지만 일반적으로 다른 장치는 다른 전류를 보게 될 것입니다. 이 경우 각 장치는 다른 장치가 실패하더라도 작동 할 것입니다.

예를 들어,두 개의 전구가 병렬로 연결되어 있고 하나는 나사를 풀면 다른 하나는 작동합니다. 현대 크리스마스 트리 조명은 병렬 회로에서 수행되므로 단일 빛이 다 타더라도 전체 가닥을 버릴 필요가 없습니다.

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전기 회로 간의 관계 체계화–키르히호프의 법칙

회로의 체계화 된 행동은 전기 공학에서 매우 중요하며 키르히호프의 법칙에 의해 설명된다. 첫 번째 법칙은”소스에 의해 생성 된 에너지는 저항의 결과로 손실되는 열을 포함하여 회로에서 소비되는 에너지와 같습니다.”

제 2 법칙은”모든 접합부로 흐르는 전류는 해당 접합부에서 흐르는 전류의 합과 같습니다.”이것은 전류가 전선을 통해 흐르는 전자이며 접합부로 흐르는 전자의 수는 그 접합부에서 흐르는 전자의 수와 같음을 의미합니다.

엔트로피에 대해 자세히 알아보십시오.

다른 형태의 전기 에너지는 근본적으로 동일합니까?

마이클 패러데이는 전기의 모든 다른 종류의 신중한 체계적인 조사를했다. 그는 이러한 다양한 형태의 전기가 정확히 같은 종류의 현상을 일으키고 전자의 움직임으로 인한 것임을 입증 할 수있었습니다.

패러데이는 모든 형태의 에너지가 불꽃을 일으키고 전선을 통해 흐를 수 있으며 작업을 수행 할 수 있다고 결론지었습니다. 그의 연구는 또한 전기 뱀장어의 동물 전기,배터리에서 나오는 전기 및 번개의 전기가 모두 하나의 동일한 현상이라는 것을 처음으로 보여주었습니다.

전류 및 전력

전기 회로를 통한 전자의 흐름 또는 이동을 전류라고합니다. 전류는 암페어 단위로 측정됩니다. 1 암페어는 매초 그 회로의 한 지점을 통과하는 약 60 억 개의 전자에 해당합니다.

전기와 관련된 또 다른 중요한 용어는 전력입니다. 힘은 시간으로 나눈 일로 정의된다. 전기 회로에서 전력은 와트 단위로 측정 된 전류 전압과 같습니다. 더 높은 와트수,빨리 그 목표에 의해 소모된 에너지,전구,증폭기,또는 어떤 전기 장치든지 있으십시오.

자기 및 정전기에 대해 자세히 알아보십시오.

알레산드로 볼타의 기여와 배터리의 발명에 대한 일반적인 질문

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