電気回路が使用されているアプリケーション

理論入門

あなたはおそらく既に知っているように、電気回路は複雑なコンポーネントの多種多様で構成することができます。これらは、直列に、または並列に、あるいはその両方の組み合わせとして設定することができます。この研究室では、しかし、我々は考慮されます シリーズ 抵抗器、インダクタ、コンデンサ、電圧源のいくつかのフォームと一緒に：特にシンプルなコンポーネントと回路。

このような回路に対処するために必要な数学は少しオームの法則のあなたの高校の物理の使用量を超えました。結局のところ、これらの回路に関心の量であってもよいです 変化. そして、変更があることを意味します 変化率 参加することができます。再び我々は含む方程式を見ることになりますように見えます デリバティブ —微分方程式 .

で開始するには、我々が表示され、上記の各成分の中で1つの単純な直列回路の絵を考えてみましょう：

この図では、我々は我々だけ言及した構成要素のそれぞれを参照してください。ラベルは次の意味があります。

• L あります 定数 表します インダクタンス. そしてヘンリーで測定されます
• R あります 定数 表します 抵抗. そしてオームで測定されます
• C言語 あります 定数 表します キャパシタンス. そしてファラッドで測定されます
• E 表します 起電力. そしてボルトで測定されます。必ずしも一定ではなく、時間の関数であってもよいです

彼らは図には表示されませんが、我々の分析に関与することになり、いくつかの他の量があります。

• Q 表します 電荷. そして、クーロンで測定されます
• 私 表します 現在. そしてアンペアで測定されます
• トン 表します 時間. そして、秒単位で測定され

だから、どのように我々はこれらの量の間の時間をかけて関係を見つけるために始めるのですか？キーが使用することです キルヒホッフの第二法則. その状態：

回路内の各コンポーネント間の電圧降下の和が、電圧と等しいです E. 回路上に感心。

明らかに、次に、このステートメントを利用するために、我々は、各コンポーネント間の電圧降下が何であるかを知る必要があります。物理学は私たちのための答えを持っています！のは、一度にコンポーネント1を通って行きましょう：

• 誘導子. の電圧降下を生成します L di / dtの. または LI′ .
• 抵抗. の電圧降下を生成します RI .
• コンデンサ. の電圧降下を生成します Q / C .

省略形でキルヒホッフの第二法則を修正再表示、我々は以下のようになります。

電圧降下の和 = E ,

言い換えることができます。

インダクタ電圧降下 + 抵抗電圧降下 + コンデンサ電圧降下 = E ,

その中に私たちは、実際の電圧を得るために、我々は上記のことを低下代えることができます。