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電気負荷とは、家庭内の電化製品や照明など、（アクティブな）電力を消費する電気部品または回路の一部である[1] [2] 。この用語は、回路で消費される電力を指す場合もあります。これは、バッテリーや発電機などの電力を供給する電源とは対照的です。[2]
電子機器においては、この用語はより広義には、電力を消費するかどうかにかかわらず、信号源に接続されたデバイスを指すために使用されます。 [2] 電気回路に出力ポート、つまり電気信号を生成する一対の端子がある場合、この端子に接続された回路 (またはその入力インピーダンス)が負荷です。たとえば、CD プレーヤーがアンプに接続されている場合、CD プレーヤーがソースで、アンプが負荷です。[2]この概念を続けると、スピーカーがそのアンプに接続されている場合、そのアンプは新しい第 2 のソース (スピーカーに対して) になり、スピーカーはアンプの負荷になります (CD プレーヤーに対してではありません...これらは 2 つの別々のソースと 2 つの別々の負荷が直列に接続されています。
負荷は、センサー、電圧源、アンプなどの回路の出力電圧または電流に関するパフォーマンスに影響します。主電源コンセントは簡単な例です。主電源コンセントは一定の電圧で電力を供給し、電源回路に接続された電気機器が集合的に負荷を構成します。高電力機器のスイッチがオンになると、負荷インピーダンスが大幅に減少します。
負荷インピーダンスが電源インピーダンスよりそれほど高くない場合は、電圧が低下します。そのため、家庭環境で暖房器具をオンにすると、白熱灯が著しく暗くなることがあります。
より技術的なアプローチ
回路に対する負荷の影響について議論する場合、回路の実際の設計を無視し、テブナン等価回路のみを考慮すると便利です。(代わりにノートン等価回路を使用しても、同じ結果が得られます。) 回路のテブナン等価回路は次のようになります。
負荷がない場合（端子が開放されている場合）、 のすべてが出力にかかり、出力電圧は です。ただし、負荷が追加されると回路の動作が異なります。したがって、電源の場合と同様に、負荷回路の詳細は無視し、できるだけ単純に表します。たとえば、入力抵抗を使用して負荷を表す場合、完全な回路は次のようになります。
電圧源自体は開回路ですが、負荷を追加すると閉回路になり、電荷が流れるようになります。この電流により の両端に電圧降下が生じるため、出力端子の電圧は ではなくなります。出力電圧は電圧分割の規則によって決定できます。
負荷インピーダンスに比べて電源抵抗が無視できないほど小さい場合、出力電圧は低下します。
この図では単純な抵抗を使用していますが、抵抗要素、容量要素、誘導要素を使用した 交流回路にも同様の説明が当てはまります。