前のセクションの回路はあまり実用的なものではありません。 実際、（電圧源の極を単一のワイヤで直接接続する）を構築することは非常に危険です。 危険な理由は、このような短絡では電流の大きさが非常に大きく、エネルギーの放出が非常に劇的に（通常は熱の形で）なる可能性があるからです。 通常、電気回路は、放出されたエネルギーを可能な限り安全に実用的に使用するように構成されています。

ランプのフィラメントを通る電流の流れ

電流の実用的で一般的な使用の一つは、電気照明の操作のためのものです。 電気ランプの最も単純な形態は、十分な電流がそれを通過するときに熱エネルギーで白く輝く（”白熱”）透明なガラス電球の内部の小さな金属”フィラメント”で 電池のように、それに2つの伝導性の接続ポイント、入るべき流れのための1および出口への流れのための他があります。 電圧源に接続された電気ランプ回路は、次のようになります。

電流がランプの薄い金属フィラメントを通 電流に対するこの反対は、材料の種類、その断面積、およびその温度に依存する。 それは技術的に抵抗として知られています。 （導体は抵抗が低く、絶縁体は非常に高い抵抗を持っていると言えます。）この抵抗は、電圧源（バッテリ）の一方の端を他方の端に接合するワイヤしかない”短絡”と比較して、バッテリによって供給される所定の電圧で回路を通 電流が抵抗の反対側に移動すると、「摩擦」が発生します。 機械的摩擦と同じように、抵抗に対して流れる電流によって生じる摩擦は、熱の形で現れます。 ランプのフィラメントの集中された抵抗はそのフィラメントで散る比較的多量の熱エネルギーで起因します。 この熱エネルギーは、フィラメントを白色に輝かせて光を生成するのに十分であるが、ランプを電池に接続するワイヤ（抵抗がはるかに低い）は、同量の電流を伝導している間はほとんど暖かくならない。 短絡の場合と同様に、回路の連続性がいずれかの時点で壊れていると、回路全体にわたって電流の流れが停止します。 ランプが所定の位置にあると、これはそれが光るのを止めることを意味します:

前と同様に、電流の流れがないと、バッテリーの全体の電位（電圧）は、そのブレークを横切ってブリッジし、再び電 この状態は開回路と呼ばれ、回路の連続性が遮断されると電流が全体にわたって遮断されます。 それが取るのは、回路を「開く」ために連続性を1回中断することだけです。 任意のブレークが再び接続され、回路の連続性が再確立されると、それは閉回路として知られています。

ランプを切り替えるための基礎

ここで見るのは、リモートスイッチによるランプのオンとオフを切り替えるための基礎です。 回路の連続性が壊れると回路全体で電流が停止するため、意図的にその連続性を壊すように設計されたデバイス（スイッチと呼ばれる）を使用して、配線を実行できる任意の便利な場所に取り付けて、回路内の電流の流れを制御することができます:

これは、家の壁に取り付けられたスイッチが、長い廊下や別の部屋に取り付けられたランプを、ス スイッチ自体は、機械式レバーアクチュエータまたは押しボタンによって強制される一対の導電性接点（通常は何らかの金属製）で構成されています。 接点が互いに接触すると、電流が一方から他方に流れることができ、回路の導通が確立される。 接点が分離されると、間の空気の絶縁によって一方から他方への電流の流れが防止され、回路の導通が切断される。

ナイフスイッチ

おそらく、基本的な原理の説明のために表示するスイッチの最高の種類は、”ナイフ”スイッチです。

ナイフスイッチは、導電性のある一つ以上の静止した接触点と物理的に接触する、ヒンジ上でピボットすることが自由な導電性レバーに過ぎません。 上の図に示されているスイッチは、”ブレード”と接点に銅（優れた導体）を使用して、磁器ベース（優れた絶縁材料）上に構築されています。 ハンドルはそれを開けるか、または閉めるときスイッチの伝導性の刃からのオペレータの手を絶縁するためにプラスチックです。 ここに1つの代りに2つの静止した接触が付いている別のタイプのナイフスイッチは、あります:

ここに示されている特定のナイフスイッチは、一つの”ブレード”が、二つの静止接点を持っています。 今のところ、これは、スイッチが何であり、それがどのように動作するかの基本的な概念だけを認識することは非常に重要ではありません。 ナイフスイッチはスイッチがいかにの働くかの基本原則を説明するために大きいが、強力な電気回路で使用されたとき明瞭な安全問題を示す。 ナイフスイッチの露出されたコンダクターは回路が付いている偶然の接触に明瞭な可能性をし、移動刃と静止した接触の間で起こるかもしれないす ほとんどの現代スイッチ設計にこれらの危険を軽減するために絶縁の箱の中で密封される移動コンダクターおよび接点がある。 いくつかの近代的なスイッチタイプの写真は、スイッチ機構がナイフの設計よりもはるかに隠されている方法を示しています:

開閉回路

回路の”オープン”と”クローズ”の用語に沿って、一方の接続端子から他方の接続端子に接 逆に、連続性を壊しているスイッチ（例: 刃が静止した接触点に触れないナイフスイッチ）は流れが渡るようにしないし、開いたスイッチと呼ばれます。 この用語は、”開いた”と”閉じた”という言葉は、一般的に”開いた”が自由通路と同一視され、閉塞で”閉じた”ドアの文脈で理解されているため、電子工学の新しい学生にはしばしば混乱しています。 電気スイッチでは、これらの用語は反対の意味を持ちます：”開いている”は流れがないことを意味し、”閉じている”は電流の自由な通過を意味します。

レビュー

:

• 抵抗は電流に対する抵抗の尺度です。
• 短絡は、電流の流れに対する抵抗をほとんどまたはまったく提供しない電気回路です。 遭遇する高電流は大量の熱エネルギーを放出させる可能性があるため、短絡は高電圧電源では危険です。
• 開回路とは、電流が流れる経路の中断によって導通が切断された回路です。
• 閉回路は完全であり、全体的に良好な連続性を有するものである。
• 制御された条件下で回路を開閉するように設計されたデバイスは、スイッチと呼ばれます。
• “オープン”および”クローズ”という用語は、スイッチおよび回路全体を指します。 開いているスイッチは連続性のないスイッチです：電流はそれを通って流れることができません。 閉じたスイッチは、電流が流れるための直接（低抵抗）経路を提供するスイッチです。

関連するワークシート：

• スイッチ
• 抵抗
• 電圧、電流、および抵抗

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