전압, 전류 및 저항이란 무엇입니까? 실제로 사용되는 방법

전기 공학에서 "전류", "전압" 및 "저항"이라는 용어는 전기 회로에서 발생하는 프로세스를 설명하는 데 사용됩니다. 그들 각각은 특정 특성을 가진 고유한 목적을 가지고 있습니다.

전기

이 단어는 물질의 특정 매질을 통해 하전 입자(전자, 정공, 양이온 및 음이온)의 이동을 특성화하는 데 사용됩니다. 전하 캐리어의 방향과 수는 전류의 유형과 강도를 결정합니다.

전류의 주요 특성은 실제 적용에 영향을 미칩니다.

전하 흐름의 전제 조건은 회로의 존재, 즉 이동 조건을 생성하는 폐쇄 루프입니다. 움직이는 입자 내부에 공극이 형성되면 방향 이동이 즉시 중지됩니다.

전기에 사용되는 모든 스위치와 보호 장치는 이 원리에 따라 작동합니다.그들은 전도성 부품의 움직이는 접점 사이를 분리하고 이 동작을 통해 전류 흐름을 방해하여 장치를 종료합니다.

에너지에서 가장 일반적인 방법은 와이어, 타이어 또는 기타 전도성 부품의 형태로 만들어진 금속 내부의 전자 이동으로 인해 전류를 생성하는 것입니다.

이 방법 외에도 현재 내부 생성도 사용됩니다.

1. 전자 또는 양이온 및 음이온의 이동으로 인한 가스 및 전해액 - 양전하 및 음전하 신호를 갖는 이온;

2. 열이온 복사 현상에 의해 전자가 이동하는 진공, 공기 및 가스 환경;

3. 전자와 정공의 이동으로 인한 반도체 재료.

다음과 같은 경우 감전이 발생할 수 있습니다.

• 하전 입자에 외부 전위차를 인가하는 단계;

• 현재 초전도체가 아닌 전열선;

• 새로운 물질의 방출과 관련된 화학 반응 과정;

• 와이어에 적용된 자기장의 효과.

전류의 파형은 다음과 같습니다.

1. 타임라인에서 직선 형태의 상수

2. 기본 삼각법 관계로 잘 설명된 가변 정현파 고조파;

3. 구불구불한 모양, 대략 사인파와 비슷하지만 날카롭고 두드러진 각도가 있으며 경우에 따라 잘 다듬어질 수 있습니다.

4. 맥동, 방향이 변하지 않고 동일하게 유지되고 잘 정의된 법칙에 따라 진폭이 0에서 최대값까지 주기적으로 변동하는 경우.

전류는 다음과 같은 경우 사람에게 유용할 수 있습니다.

• 광선으로 변환;

• 열 요소의 가열을 생성합니다.

• 가동 전기자의 인력 또는 반발 또는 베어링에 고정된 드라이브가 있는 회전자의 회전으로 인해 기계 작업을 수행합니다.

• 다른 경우에 전자기 방사선을 생성합니다.

전류가 전선을 통과하면 다음과 같은 손상이 발생할 수 있습니다.

• 전류 전달 회로 및 접점의 과도한 가열;

• 교육 맴돌이 전류 전기 기계의 자기 회로;

• 전기의 방사 전자파 환경 및 일부 유사한 현상에서.

전기 장치 설계자와 다양한 회로 개발자는 장치에서 나열된 전류 가능성을 고려합니다. 예를 들어, 변압기, 모터 및 발전기에서 맴돌이 전류의 유해한 영향은 자속 전송에 사용되는 코어를 혼합하여 완화됩니다. 동시에 와전류는 유도 원리로 작동하는 전기 오븐 및 전자레인지에서 매체를 가열하는 데 성공적으로 사용됩니다.

정현파 파형의 교류 전류는 단위 시간(1초)당 다른 진동 주파수를 가질 수 있습니다. 여러 국가에서 전기 설비의 산업용 주파수는 50 또는 60Hz라는 숫자로 표준화되어 있습니다. 전기 공학 및 무선 사업의 다른 목적을 위해 신호가 사용됩니다.

• 저주파, 더 낮은 값;

• 고주파, 산업용 장치의 범위를 크게 초과합니다.

일반적으로 특정 거시적 매질에서 하전 입자의 이동에 의해 전류가 생성되고 이를 전도 전류라고 합니다... 그러나 빗방울과 같이 거시적으로 대전된 물체가 움직일 때 대류라는 또 다른 유형의 전류가 발생할 수 있습니다. .

금속에서 전류가 형성되는 방식

일정한 힘이 가해지는 전자의 움직임은 캐노피가 열린 낙하산 병사의 하강과 비교할 수 있습니다. 두 경우 모두 균일하게 가속된 동작을 얻습니다.

스카이 다이버는 공기 저항의 힘에 반대되는 땅을 향한 중력으로 인해 움직입니다. 전자는 가해지는 힘의 영향을 받습니다. 전기장, 적용된 힘의 영향의 일부가 소멸되어 결정 격자의 이온과 같은 다른 입자와의 지속적인 충돌로 인해 그 움직임이 방해됩니다.

두 경우 모두 낙하산 병사와 전자 이동의 평균 속도는 일정한 값에 도달합니다.

이것은 속도가 다음과 같은 다소 독특한 상황을 만듭니다.

• 전자의 고유 운동은 초당 0.1밀리미터 수준의 값으로 결정됩니다.

• 전류의 흐름은 훨씬 더 높은 값인 광파의 전파 속도인 초당 약 30만 킬로미터에 해당합니다.

따라서, 전류의 흐름 전자에 전압이 가해지면 전자가 생성되고 결과적으로 전도 매체 내부에서 빛의 속도로 움직이기 시작합니다.

전자가 금속의 결정 격자에서 이동할 때 또 다른 흥미로운 규칙성이 발생합니다. 약 10분의 1의 반대 이온과 충돌합니다.즉, 이온 충돌의 약 90%를 성공적으로 회피합니다.

이 현상은 대부분의 사람들이 일반적으로 이해하는 기본적인 고전물리학의 법칙뿐만 아니라 양자역학 이론에서 설명하는 추가적인 작동 법칙으로도 설명할 수 있습니다.

그들의 작용을 간단히 표현하면 금속 내부의 전자 이동이 추가 저항을 제공하는 무거운 "흔들리는" 큰 이온에 의해 방해받는 것을 상상할 수 있습니다.

이 효과는 중이온의 "스윙"이 증가하고 전선의 결정 격자의 전기 전도도를 감소시키는 금속을 가열할 때 특히 두드러집니다.

따라서 금속을 가열하면 전기 저항이 항상 증가하고 냉각되면 전도성이 증가합니다. 금속의 온도가 절대 영도에 가까운 임계 값으로 떨어지면 많은 곳에서 초전도 현상이 발생합니다.

전류는 그 가치에 따라 다른 일을 할 수 있습니다. 기능의 정량적 평가를 위해 암페어라는 값이 사용됩니다. 국제 측정 시스템의 크기는 1암페어이며, 기술 문헌에서 현재 강도를 나타내기 위해 «I» 지수가 채택됩니다.

전압

이 용어는 활성 필드 소스에 남아 있는 전하의 배치 특성을 변경하지 않고 테스트 장치의 전하를 한 지점에서 다른 지점으로 이동하는 데 소요되는 작업을 나타내는 물리량의 특성으로 사용됩니다.

시작점과 끝점은 에너지 포텐셜이 다르기 때문에 전하 또는 전압을 이동시키기 위해 수행된 작업은 이러한 포텐셜 간의 차이 비율과 같습니다.

흐르는 전류에 따라 전압을 계산하기 위해 다른 용어와 방법이 사용됩니다. 수 없습니다:

1. 상수 - 정전기 및 정전류 회로에서;

2. 교류 - 교류 및 정현파 전류가 있는 회로에서.

두 번째 경우에는 이러한 추가 특성 및 응력 유형이 다음과 같이 사용됩니다.

• 진폭 - 가로축의 제로 위치로부터의 최대 편차;

• 특정 시점에서 표현되는 순간 값;

• 절반 기간 동안 수행된 활성 작업에 의해 결정되는 유효, 유효 또는 그렇지 않으면 평균 제곱근 값이라고 합니다.

• 정류된 평균값은 하나의 고조파 주기의 정류된 값을 모듈로 계산했습니다.

전압의 정량적 평가를 위해 1볼트의 국제 단위가 도입되었고 기호 «U»가 지정되었습니다.

가공선을 통해 전기 에너지를 운송할 때 지지대의 설계와 치수는 사용되는 전압 값에 따라 달라집니다. 위상 도체 사이의 값을 선형이라고하며 각 도체 및 접지 위상에 상대적입니다.

이 규칙은 모든 유형의 항공사에 적용됩니다.

우리나라의 국내 전기 네트워크에서 표준은 380/220볼트의 3상 전압입니다.

전기 저항

이 용어는 물질을 통과하는 전류의 통과를 약화시키는 물질의 특성을 특성화하는 데 사용됩니다.이 경우 다른 환경을 선택할 수 있고 물질의 온도 또는 치수를 변경할 수 있습니다.

DC 회로에서 저항은 활성 작업을 수행하므로 활성이라고 합니다. 각 섹션에 대해 인가된 전압에 정비례하고 통과 전류에 반비례합니다.

다음 개념은 교류 방식에 도입됩니다.

• 임피던스;

• 파도 저항.

전기 임피던스는 복합 또는 구성 요소 임피던스라고도 합니다.

• 활동적인;

• 반응성.

반응성은 다음과 같을 수 있습니다.

• 용량성;

• 유도.

저항 삼각형의 임피던스 구성 요소 간의 연결이 설명됩니다.

전기 역학 계산에서 전력선의 파동 임피던스는 파동선을 따라 흐르는 전류 값에 대한 입사 파동의 전압 비율에 의해 결정됩니다.

저항 값은 1옴의 국제 측정 단위로 사용됩니다.

전류, 전압, 저항의 관계

이러한 특성 사이의 관계를 표현하는 전형적인 예는 생명의 흐름의 이동력(아날로그 - 전류의 크기)이 피스톤에 가해지는 힘의 값에 따라 달라지는 유압 회로와의 비교입니다. 장력) 및 수축(저항)으로 이루어진 흐름선의 특성.

전기 저항, 전류 및 전압의 관계를 설명하는 수학적 법칙은 Georg Ohm이 처음 발표하고 특허를 받았습니다. 그는 전기 회로의 전체 회로와 그 부분에 대한 법칙을 도출했습니다. 자세한 내용은 여기를 참조하십시오. 실제로 옴의 법칙 적용

전류계, 전압계 및 저항계는 전기의 기본 전기량을 측정하는 데 사용됩니다.

전류계는 회로를 통해 흐르는 전류를 측정합니다.밀폐된 영역 전체에서 전류가 변하지 않기 때문에 전류계는 전압 소스와 사용자 사이의 아무 곳에나 배치되어 장치의 측정 헤드를 통해 전하의 통로를 만듭니다.

전압계는 전류원에 연결된 사용자 단자의 전압을 측정하는 데 사용됩니다.

저항계를 사용한 저항 측정은 사용자가 전원을 끈 상태에서만 수행할 수 있습니다. 이는 저항계가 보정된 전압을 출력하고 테스트 헤드를 통해 흐르는 전류를 측정하고 전압을 전류 값으로 나누어 저항으로 변환하기 때문입니다.

측정 중에 외부 저전력 전압을 연결하면 추가 전류가 생성되어 결과가 왜곡됩니다. 저항계의 내부 회로가 저전력이라는 점을 고려하면 외부 전압을 가할 때 잘못된 저항 측정의 경우 내부 회로가 소손되어 장치가 자주 실패합니다.

전류, 전압, 저항의 기본 특성과 이들 사이의 관계를 알면 전기 기술자가 작업을 성공적으로 수행하고 전기 시스템을 안정적으로 작동할 수 있으며 실수로 인해 사고와 부상이 발생하는 경우가 많습니다.