バッテリーは、懐中電灯、電気自動車、携帯電話などのデバイスへの外部電気接続に電力を供給するための、1 つまたは複数の電気化学セルで構成される電源として定義されます。電池には、正極と呼ばれる正極端子と、負極と呼ばれる負極端子があります。
私たちの多くは、バッテリーとセルという用語を同じ意味で使用していますが、少し異なります。バッテリーには通常、企業から供給される電気エネルギーが含まれており、外部電源から簡単に充電できます。セルは、天然ガス、ディーゼル、プロパンなどの化学エネルギー源で構成されています。セルはこれらのソースを電気エネルギーに変換し、電力を生成します。
電気エネルギーは、ラジオ、コンピューター、テレビ、電話、高速列車などの操作デバイスなど、さまざまな用途でよく使用されます。電気エネルギーは、光と熱の生成にも使用されます。エネルギーの移動は、電子の流れの結果です。電気回路は、電荷が流れる完全な経路に付けられた名前です。掘り下げてもっと調べてみましょう。
学習目標
このトピックの終わりまでに、次のことが期待されます。
簡単な回路
回路とは、電子が移動できる閉ループです。回路が完成しない限り (完全な円を形成しない限り)、電子は移動できないため、回路という名前が付けられています。
電気回路とは、電流が流れる経路です。セル、発電機、バッテリーなどのエネルギーを供給するデバイス、トーチや電球などの電流を使用するデバイス、および接続ワイヤで構成されています。
簡単な回路をセットアップするには、電球、接続ワイヤ、バッテリー、およびスイッチが必要です。
スイッチが閉じているときは電球が点灯しますが、スイッチが開いているときは電球は点灯しません。電荷が流れているため、回路が閉じると電球が点灯します。電荷が流れる割合（単位時間あたり）を電流と呼びます。アンペア(A) は、電流の SI 単位です。
I = Q ∕ t ここで、I は電流を表し、Q は電荷をクーロンで表し、t は時間を秒で表します。
例えば、
300 クーロンの電荷が 2.5 分間流れたときに電球を流れる電流量を計算します。
解決
ここでは、2.5 分を 60 倍して秒に変換します (1 分 = 60 秒)。
私 = Q ∕ t = 300 ∕ (2.5 x 60) = 2 A
電流回路は、スイッチが閉じているときに完全な経路で電荷の移動を可能にします。これを閉回路と呼びます。銅線は電気の電荷を流しやすい。使用者の感電を防止するために、電線をゴムなどの絶縁材で覆うことができます。回路内の電気エネルギーの源はセルであり、回路の周りの電荷の流れを維持します。
ギャップを導入してスイッチを開くと、電荷が流れなくなります。次に、回路は開いていると言われます。コンポーネントまたはワイヤの接続が緩んでいると、回路が開いたり壊れたりします。
回路図で使用される電気記号
起電力と電位差
回路内のバッテリーまたはセルの目的は、電荷を流すためのエネルギーを提供することです。これは、ボルト単位の電位差 (pd) で測定されます。電圧は、回路内で電子を押し出す力です。
潜在的な違い。これは、電流を供給するときにバッテリーまたはセルで測定された電圧を指します。
起電力。これは、電流を供給していないときのセルまたはバッテリ全体で測定されます。また、ボルトで測定されます。
エネルギーの一部はセル自体に電流を流すために使用されるため、起電力は電位差よりも大きくなることがよくあります。失われたボルトは、電位差と起電力の差に付けられた名前です。電圧は、セル内の電荷の流れに反対する結果として失われます (内部抵抗)。
セルの配置
セルは、直列または並列に配置できます。直列配置とは、セルの正端子が別のセルの負端子に結合されるようにセルが接続されている場合です。直列に接続された2つ以上のセルがバッテリーを構成します。
並列配置とは、セルを並べて配置することです。プラス端子は一緒に接続され、マイナス端子も同じです。
導体と絶縁体
導体は、電気を通すことができる材料です。それらは、電流がそれらを通過することを可能にします。それらには、銅、アルミニウム、および銀が含まれます。
絶縁体とは、プラスチック、乾いた木材、ゴムなど、電荷を通しにくい素材のことです。
