この簡単な質問についてはお詫びしますが、電流計の仕組みの概念を理解するのに苦労しています。
次の回路を使用します。例として:
スイッチが閉じているとき、電流は回路を流れます-つまり、間に電位差があります回路の両端なので、電子は負の端子から正の端子に流れます。
電流計は、可変抵抗器を流れる電流を記録します。
私の質問は、電流計は、抵抗器の「背後」にあるため、抵抗器に流れている電流の量をどのように知ることができますか?
また、抵抗が回路全体を流れる電流を制限するのはなぜですか?抵抗器の過去と後に流れる電流のみを制限しませんか?
回答
2つの質問:
方法電流計は抵抗器に流れている電流の量を知ることができますか?抵抗器の「後ろ」にあるので?
電流が流れる可能性があることを意味する手段が少なくともいくつかあります。さまざまなテクノロジーを使用して測定。初期の電流計は、検流計のコイルが電流経路の一部になる検流計技術を使用していました。コイルは磁場を生成し、磁場はダイヤルポインターに取り付けられた永久磁石を角度を付けて機械的に偏向させます。しかし、今日の技術では、ホールセンサーを使用して磁場を検出できます。または、電流を大きく妨げないシャント抵抗(低抵抗抵抗)を使用することがよくありますが、オームの法則を使用して電流を決定するのに十分な電圧降下が可能です。
抵抗器が回路全体を流れる電流を制限するのはなぜですか?また、抵抗器の前後を流れる電流だけを制限しませんか?
まず、抵抗器を流れる電気エネルギーを熱エネルギーに変換することにより、抵抗器が電流を「制限」します。第二に、抵抗器に流れる電流は、抵抗器から流れる電流に等しくなります。抵抗の両端に電圧降下がありますが、「電流降下」はありません。回路内の制限抵抗の両端の電圧を下げることにより、回路の残りの部分の電圧降下を下げることができます。したがって、電流制限抵抗が配置されている電流は、抵抗がない場合よりも回路全体で少なくなります。別の見方をすれば、既存の回路と直列に抵抗を追加することで、回路全体のインピーダンスが増加し、オームの法則によって電流が減少したということです。 $$ I_ {initial} = \ frac {V} {R_ {circ}} $$ $$ I_ {after} = \ frac {V} {R_ {circ} + R_ {limiter}} $$
回答
抵抗が回路全体を流れる電流を制限する理由と方法は? 「抵抗の前後を流れる電流だけを制限しませんか?
まず、これはDC回路(スイッチを無視)です。回路の電圧と電流は時間とともに一定であると言えます。
そのため、電荷を節約することにより、電流計と抵抗器を流れる電流は、そうでない場合、電荷は必然的にそれらの間または内部のどこかに蓄積するため、電圧と電流は時間的に一定ではありません。
実際には、キルヒホッフの現在の法則(KCL)は、低周波限界で正確な近似値にすぎません。回路要素の物理的範囲がそのような周波数でのEM波の波長と比較して重要であるほど十分に高い周波数の場合、KCLなどの「通常の」回路法則は成り立ちません。
回答
回路の電流計はどのように機能しますか?
最も基本的な電流計を添付の図に示します。これは、+端子と-端子(抵抗器など)を備えた電気回路に挿入されたワイヤーであり、ワイヤーの下には、ワイヤーを通る電流強度$ I $に応じた角度で回転するコンパス針があります。 。