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串聯和并聯電阻

出處:維庫電子市場網 發(fā)布于:2024-04-30 16:11:04 | 1129 次閱讀

     我們也可以將電阻串聯和并聯組合在一起。
  如果我們想在同一電路中以“同時”并聯和串聯組合方式將各種電阻器連接在一起以產生更復雜的電阻網絡,我們如何計算這些電阻組合的組合或總電路電阻、電流和電壓。
  將串聯和并聯電阻網絡組合在一起的電阻電路通常稱為電阻組合或混合電阻電路。計算電路等效電阻的方法與任何單個串聯或并聯電路的方法相同,希望我們現在知道串聯的電阻器承載完全相同的電流,并且并聯的電阻器兩端具有完全相同的電壓。  例如,在以下電路中計算取自 12v 電源的總電流 ( IT ) 。

  電阻的串聯和并聯組合
  乍一看,這似乎是一項艱巨的任務,但如果我們仔細觀察,我們會發(fā)現兩個電阻器R 2 和 R 3 實際上都以“串聯”組合形式連接在一起,因此我們可以將它們添加在一起以產生一個等效電阻與我們在串聯電阻教程中所做的相同。因此,該組合的最終阻力為:
  R 2  + R 3  = 8Ω + 4Ω = 12Ω  所以我們可以將上面的電阻R 2 和 R 3都替換 為一個阻值 12Ω的電阻

  串聯和并聯電路中的電阻  因此,我們的電路現在有一個與電阻器R 4 “并聯”的單個電阻器R A。使用并聯方程中的電阻器,我們可以使用兩個并聯電阻器的公式將此并聯組合減少為單個等效電阻器值R (組合),如下所示。

  電阻串并聯組合電路  由此產生的電阻電路現在看起來像這樣:

  最終電阻電路
  我們可以看到,剩余的兩個電阻R 1和R (梳狀)以“串聯”組合連接在一起,并且可以再次將它們加在一起(串聯電阻),以便A點和B點之間的總電路電阻為給出為:
  R (ab) = R梳 + R 1  = 6Ω + 6Ω = 12Ω
  電阻串聯和并聯的等效電阻  因此,可以使用僅12Ω的單個電阻來代替上述原始電路中連接在一起的原始四個電阻。

  利用歐姆定律,流經電路的電流 ( I )值計算如下:

  電阻串聯和并聯總電路電流
  然后我們可以看到,任何由多個電阻組成的復雜電阻電路都可以通過使用上述步驟替換所有串聯或并聯連接在一起的電阻,將其簡化為只有一個等效電阻的簡單單個電路。
  我們可以更進一步,使用歐姆定律找到兩個支路電流I 1和I 2,如圖所示。
  V (R1) = I*R 1 = 1*6 = 6 伏
  V (RA) = V R4 = (12 – V R1 ) = 6 伏
  因此:
  I 1 = 6V ÷ R A = 6 ÷ 12 = 0.5A 或 500mA
  I 2 = 6V ÷ R 4 = 6 ÷ 12 = 0.5A 或 500mA
  由于兩個支路的電阻值相同,均為12Ω,因此兩個支路電流I 1和I 2也相等,均為0.5A(或500mA)。因此,總電源電流I T為:0.5 + 0.5 = 1.0 安培,如上計算。
  有時,在進行這些更改后,使用復雜的電阻器組合和電阻網絡來繪制或重新繪制新電路會更容易,因為這有助于作為數學的視覺輔助。然后繼續(xù)更換任何串聯或并聯組合,直到找到一個等效電阻R EQ 。讓我們嘗試另一個更復雜的電阻組合電路。
  電阻串聯和并聯示例 No2  求以下電阻組合電路的等效電阻R EQ 。

  串聯和并聯復電阻  同樣,乍一看這個電阻梯網絡似乎是一項復雜的任務,但和以前一樣,它只是串聯和并聯電阻連接在一起的組合。從右側開始,使用兩個并聯電阻的簡化方程,我們可以找到R 8至R 10組合的等效電阻,并將其稱為R A。


  ra電阻組合
  RA電阻組合
  R A與R 7串聯,因此總電阻將為R A + R 7 = 4 + 8 = 12Ω,如圖所示。
  rb電阻組合電路  該12Ω電阻值現在與R 6并聯,并且可以計算為R B。

  rb 電阻組合  R B與R 5串聯,因此總電阻將為R B + R 5 = 4 + 4 = 8Ω,如圖所示。

  rc電阻組合電路  該8Ω電阻值現在與R 4并聯,可以計算為R C,如圖所示。

  遙控組合  R C與R 3串聯,因此總電阻將為R C + R 3 = 8Ω,如圖所示。

  rd 電阻組合  8Ω的電阻值現在與R 2并聯,從中我們可以計算出R D如下:

  RD組合  R D與R 1串聯,因此總電阻將為R D + R 1 = 4 + 6 = 10Ω,如圖所示。

  最終等效電阻
  然后,上述復雜的組合電阻網絡由十個串聯和并聯連接在一起的獨立電阻組成,只需一個值為10Ω的等效電阻 ( R EQ  )即可替代 。
  在求解任何由串聯和并聯支路電阻組成的組合電阻電路時,我們需要采取的第一步是識別簡單的串聯和并聯電阻支路,并將其替換為等效電阻。
  此步驟將使我們能夠降低電路的復雜性,并幫助我們將復雜的組合電阻電路轉換為單個等效電阻,記住串聯電路是分壓器,并聯電路是分流器
  然而,更復雜的 T-pad 衰減器和電阻橋網絡的計算無法使用等效電阻簡化為簡單的并聯或串聯電路,因此需要不同的方法。這些更復雜的電路需要使用基爾霍夫電流定律和基爾霍夫電壓定律來解決,這將在另一個教程中討論。
  在下一個關于電阻器的教程中,我們將研究包括電阻器在內的兩點之間的電勢差(電壓)。
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