DC系列電路
出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2025-02-07 18:00:34 | 524 次閱讀
在上面的簡(jiǎn)單串聯(lián)電路中,12伏電池源看到的總電阻或等效電阻等于所有單個(gè)電阻器的值之和。因此:
r t = r 1 + r 2 + r 3 =10Ω +20Ω +30Ω=60Ω
為了方便起見(jiàn),我們已經(jīng)為簡(jiǎn)單示例使用了電阻,因?yàn)樗荄C電路。但是,相同的規(guī)則適用于AC(交替電流)電路,其中將在串聯(lián)串行串周圍發(fā)現(xiàn)總阻抗。
還要注意,等效或總電阻,串聯(lián)電路的r t始終大于電路中任何電阻的最大值。因此,如果存在串聯(lián)相關(guān)的“ n ”電阻或阻抗( n可能具有任何值),則:
r t = r 1 + r 2 + r 3 + ... + r n
如前所述,由于電流只有一個(gè)閉環(huán)路徑,因此電池源(V s )提供的總電流( i t )將是流過(guò)每個(gè)電阻的電流的值。
然后使用歐姆定律,將圍繞系列電路流動(dòng)的電流計(jì)算為:
串聯(lián)電路中的電流
歐姆定律還指出,任何電壓的值都可以通過(guò)將電流乘以電阻V = i x r來(lái)表示。然后,通過(guò)使用電流值,我們可以找到電路中任何組件的電勢(shì)差,因此串聯(lián)的任何電阻器上的電壓下降。因此:
V S = I T X R T,V R1 = I T X R 1,V R2 = I T X R 2,V R3 = I T X R 3 等。
使用歐姆定律,可以計(jì)算出上述串聯(lián)電路中每個(gè)電阻的單個(gè)電壓下降,如:
電阻跨電阻的電壓下降等于:i t x r 1 = 0.2 x 10 = 2伏
電阻跨電阻的電壓下降等于:i t x r 2 = 0.2 x 20 = 4伏
電阻跨電阻的電壓下降等于:i t x r 3 = 0.2 x 30 = 6伏
因此,電壓v 1,v 2和v 3的總和等于總電池源電壓V s。那是:
V S = V AB = V R1 + V R2 + V R3 = 2V + 4V + 6V = 12伏
因此,在連接的串聯(lián)電路中,電壓源的值等于圍繞串聯(lián)回路周圍的電壓降(在組件上出現(xiàn)的電勢(shì)差)的總和。
請(qǐng)注意,“總和”一詞與電壓的線性添加有關(guān),因?yàn)槲覀兊拇?lián)電路示例由恒定的直流電壓提供。在處理AC電壓提供的阻抗時(shí),單個(gè)電壓下降的總和將是矢量總和。
使用電壓部門
然后,我們可以看到,當(dāng)將電源電壓應(yīng)用于電阻的一系列組合時(shí),電壓的一小部分出現(xiàn)在每個(gè)電阻上,電路周圍的電壓分布取決于單個(gè)電路元件的電阻值。
因此,電路可以由電壓源的任何數(shù)量連接的電阻元件組成,每個(gè)電壓下降都從每個(gè)元素之間的連接中取走。
串聯(lián)電路中每個(gè)給定電阻的電壓下降的比例值是該特定電阻與總串聯(lián)電阻的比率。這被稱為電壓劃分規(guī)則或電壓分隔規(guī)則,是串聯(lián)電路的主要特征。
對(duì)于任何數(shù)量的串聯(lián)連接電阻元件,總電阻值為R t ,由串聯(lián)組合中V s的源電壓提供。在任何一個(gè)電阻元件中的電壓下降,(r x ),( r x)的電壓下降為:
串聯(lián)電路的電壓部門
電壓除法規(guī)則的優(yōu)點(diǎn)是,我們只能使用電源電壓和總串聯(lián)電阻在每個(gè)電阻元件上找到比例電壓下降的情況,而無(wú)需知道環(huán)電流的值,i。因此,它使我們能夠快速計(jì)算電路中任何電阻器( r n )的電壓。
因此,讓我們使用電壓劃分規(guī)則來(lái)確定上面串聯(lián)電路中三個(gè)電阻的電壓下降。
然后,我們可以看到: v r1 = 2v,v r2 = 4V的值和v r3 = 6v匹配與使用ohm定律和循環(huán)圍繞循環(huán)流動(dòng)的當(dāng)前值相同的值。
請(qǐng)注意,盡管我們已經(jīng)使用了三個(gè)電阻的電壓劃分規(guī)則,但只要它們以串聯(lián)連接在一起,就可以用于任何數(shù)量的電阻。同樣,對(duì)于電壓劃分規(guī)則,使用的電壓V s不需要電池源電壓,它可能只是層次串聯(lián)組合的總電壓。
要注意的最后一點(diǎn)是,這些電壓滴和電壓源(或上升)也可以使用Kirchhoff的電壓定律(KVL)來(lái)匯總。
Kirchhoff的電壓法(KVL)
Kirchhoff的電壓定律指出,閉路環(huán)周圍所有電壓的代數(shù)總和必須等于零,(0)。也就是說(shuō),所有電壓降的總和等于串聯(lián)電路環(huán)中所有電壓源的總和。
但是,我們必須考慮使用Kirchhoff的電壓定律時(shí)的電壓降低和來(lái)源的跡象,因?yàn)殡妷涸匆部赡苁秦?fù)電壓下降,而電壓下降可以視為負(fù)電壓源。
我們現(xiàn)在知道,電阻的電壓總和V R1 + V R2 + V R3等于電池電壓源。然后,我們可以證明Kirchhoff的電壓定律適用于上面的簡(jiǎn)單系列電路,因?yàn)?/p>
V S- (V R1 + V R2 + V R3)= 12 - (2 + 4 + 6)= 0
也就是說(shuō),電源電壓減去電壓降的總和等于零。因此,電路周圍的電壓分布符合Kirchhoff的電壓定律
系列電路示例NO2
歐姆值的五個(gè)電阻,5Ω,12Ω,20Ω,15Ω和8Ω串聯(lián)連接在一起,串聯(lián)組合在24伏的直流電池電壓源上連接。計(jì)算回路電流,這是在電路周圍流動(dòng)的,并且使用電壓劃分規(guī)則在每個(gè)電阻方面下降。
系列電路示例
No1。找到總串聯(lián)電阻,r t
r t = r 1 + r 2 + r 3 + r 4 + r 5 =5Ω +12Ω +20Ω +15Ω +8Ω=60Ω
NO2。找到循環(huán)電流,我
NO3。找到單個(gè)電壓降
如果有希望的話,我們可以使用歐姆定律,而循環(huán)電流值可以找到單個(gè)電壓下降的方式,以對(duì)我們的電壓分配計(jì)算進(jìn)行仔細(xì)檢查,因?yàn)槲覀冎?,電阻跨電阻的電壓下降只是?dāng)前的電阻,電阻是電阻的,(i x r):
電阻跨電阻的電壓下降等于:i t x r 1 = 0.4 x 5 = 2.0伏
電阻跨電阻的電壓下降等于:i t x r 2 = 0.4 x 12 = 4.8伏
電阻跨電阻的電壓下降等于:i t x r 3 = 0.4 x 20 = 8.0伏
電阻跨電阻的電壓下降等于:i t x r 4 = 0.4 x 15 = 6.0伏
電阻跨電阻的電壓下降等于:i t x r 5 = 0.4 x 8 = 3.2伏
因此:2V + 4.8V + 8V + 6V + 3.2V = 24伏,這是正確的。
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