電子回路設計では、抵抗デバイスは最も基本的で最も一般的に使用されるコンポーネントです。さまざまな接続方法に応じて、抵抗は主に直列抵抗と並列抵抗の 2 つの形式に分けられます。これら 2 つの接続方法の特性と用途を理解することは、回路解析と設計において非常に重要です。この記事では、「直列抵抗と並列抵抗」に焦点を当て、読者が関連知識をよりよく習得できるように、定義、計算方法、長所と短所、および実際の応用について詳しく説明します。
直列抵抗は、単一の電流経路を形成するために順番に接続された一連の抵抗です。これに関連して、電流は最初の抵抗器から流れ、後続の抵抗器を通って、最終的に回路全体から流れ出します。
合計抵抗の計算式: 直列抵抗の合計抵抗は、個々の抵抗値の合計に等しくなります。
R_{总} = R_1 + R_2 + R_3 + \cdots + R_n
電流特性: 各抵抗を流れる電流は等しい。
電圧分布: 合計電圧は、各抵抗の両端の電圧の合計に等しくなります。
並列抵抗とは、複数の抵抗の両端が同じノードに接続されて複数の電流経路を形成することを意味します。各抵抗を流れる電流は異なりますが、電圧は同じになるように、電流を分割できます。
合計抵抗の計算式: 並列抵抗の合計抵抗は、各抵抗の逆数の合計の逆数です。
\frac{1}{R_{总}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \cdots + \frac{1}{R_n}
電圧特性：各抵抗の両端の電圧は等しい。
電流分布: 合計電流は、各ブランチの電流の合計に等しくなります。
アドバンテージ：
- シンプルな構造で実装が簡単です。
・総抵抗値を高める必要がある場合に適しています。
欠点:
- 1 つの抵抗が損傷すると、回路全体が破損します。
- 電圧分布は不均一であり、一部の抵抗器はより大きな電圧にさらされる可能性があります。
アドバンテージ：
- 回路の信頼性が向上し、抵抗器が損傷しても分岐に影響を与えません。
・全体の抵抗値が下がり、抵抗値を下げたい場合に適しています。
欠点:
・構造がやや複雑で場所をとります。
- 不均一な電流分布により、一部の抵抗器に過負荷がかかる可能性があります。
直列アプリケーション: 分圧回路で一般的に使用される抵抗器で、電流を調整し、より大きな抵抗値を実現します。
並列アプリケーション: 回路を分路し、全体の抵抗を低減し、回路内の主要コンポーネントを保護するために使用されます。
直列抵抗または並列抵抗の選択は、主に回路設計要件に基づいて行われます。
・抵抗値を大きくする必要がある場合は直列接続をお勧めします。
・抵抗値を下げる必要がある場合や回路の信頼性を高める必要がある場合は、並列接続を選択してください。
- 回路の電圧、電流、電力要件に応じて、2 つの接続方法を適切に組み合わせて使用してください。
2 つの抵抗、R1=100Ω、R2=200Ωがあると仮定します。
総直列抵抗:
R_{合計} = 100Ω + 200Ω = 300Ω
合計並列抵抗:
\frac{1}{R_{总}} = \frac{1}{100} + \frac{1}{200} = \frac{3}{200} \Rightarrow R_{总} = \frac{200}{3} \約 66.67Ω
計算を通じて、さまざまな接続方法が総抵抗に与える影響を直感的に確認できます。
直列抵抗と並列抵抗は電子回路設計に欠かせない基礎知識です。直列抵抗は総抵抗を増やすことで回路の性能を調整し、並列抵抗は分路によって総抵抗を減らし、回路の安定性と信頼性を向上させます。 2 つの計算方法、利点と欠点、およびアプリケーション シナリオを理解することは、エンジニアが実際の設計で科学的かつ合理的な選択を行い、回路性能を最適化するのに役立ちます。この記事が直列抵抗と並列抵抗についての理解を深めるのに役立つことを願っています。
