電荷の種類

著者: Christy White
作成日: 9 5月 2021
更新日: 16 11月 2024
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【大学化学】電子配置の基本(電子軌道、電子スピンなど)【無機化学】
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電気的負荷は、抵抗性、容量性、誘導性、またはこれら3つの組み合わせの4つのカテゴリに分類されます。純粋に抵抗性、容量性、または誘導性の負荷はほとんどありません。電気電子装置のアセンブリの不完全な性質は、これらの目的における誘導、抵抗および固有容量の原因である。


電気回路のインダクタ、コンデンサ、および抵抗器によって負荷が異なる (Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images)

抵抗荷重

抵抗器は、電流の通過に抵抗する装置です。このようにして、エネルギーの一部は熱として放散されます。これらのチェーンを使用する2つの電化製品は白熱電球と電熱器です。抵抗(R)はオームで測定される。

白熱灯は、真空中でフィラメントに電流を流すことによって光を生成します。フィラメントの抵抗が加熱を引き起こし、電気エネルギーが光と熱に変換されます。電気ヒーターも同じように機能しますが、光をほとんどまたはまったく生成しません。

抵抗負荷の電流と電圧は正比例し、一方が他方と同じ割合で増減します。

容量性負荷

コンデンサは電気エネルギーを蓄えます。 2つの導電性物質は絶縁体によって分離されている。電流がコンデンサに印加されると、電流中の電子は接合板内で電流が流れている端子に結合する。電流が遮断されると、電子はコンデンサの他方の端子に到達するまで回路を通って戻ります。

コンデンサは、電気モーター、無線回路、電源、その他多くの回路で使用されています。電気を蓄えるコンデンサの容量は、容量または電気容量(C)と呼ばれます。偉大さの主な単位はファラッドですが、ほとんどのコンデンサはマイクロファラドで動作します。

電流はコンデンサの電圧を誘導します。電流が最大になると、端子間の電圧はゼロボルトで始まります。電荷がコンデンサプレートに蓄積されている間、電圧が上昇し、電流が低下する。コンデンサが放電すると、電流が上がり電圧が下がります。

誘導負荷

インダクタは任意の導電材料であり得る。可変電流がインダクタを通過するとき、それはそれ自身の周りに磁場を作り出す。インダクタがばねの場合、磁界はさらに大きくなります。導体が磁場の中に置かれているときにも同様の原理が生じる。電場は導体に電流を誘導する。


誘導性負荷の例は変圧器、電気モーターおよびコイルです。電気モーターでは、2つの磁場が逆になり、モーターシャフトを強制的に回転させます。

トランスには、1次側と2次側の2つのインダクタがあります。一次コイルの磁界は二次コイルに電流を誘導します。

コイルは、可変電流がそれを通過するときに誘導する磁界にエネルギーを蓄積し、電流が遮断されるとエネルギーを放出します。

インダクタンス(L)はヘンリーで測定されます。インダクタの電圧と電流の変化は反比例します。電流が増加すると、電圧は低下します。

複合荷重

すべての導体は通常の条件下で自然な抵抗を持ち、容量性および誘導性の影響も示しますが、これらの小さな影響は一般的に実用的な用途では無視されます。他の負荷は、特定の目的を達成するためにインダクタ、コンデンサ、および抵抗器のさまざまな組み合わせを使用します。

無線機の周波数回路は、抵抗と組み合わせて可変インダクタまたはコンデンサを使用していくつかの周波数を除去し、残りの回路を通過するのは1つの狭帯域だけにします。

モニタまたはテレビの陰極線管は、その蛍光体層の画像を制御および表示するために、抵抗器、インダクタ、および管の静電容量を利用する。

単相モータは、点火及び運転中にモータを補助するためにコンデンサを使用する。点火コンデンサは、電流と相電圧を相互に取り込むため、モータに追加の電圧相を与えます。