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串聯(lián)和并聯(lián)電阻

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-04-30 16:11:04 | 1172 次閱讀

     我們也可以將電阻串聯(lián)和并聯(lián)組合在一起。
  如果我們想在同一電路中以“同時”并聯(lián)和串聯(lián)組合方式將各種電阻器連接在一起以產(chǎn)生更復(fù)雜的電阻網(wǎng)絡(luò),我們?nèi)绾斡嬎氵@些電阻組合的組合或總電路電阻、電流和電壓。
  將串聯(lián)和并聯(lián)電阻網(wǎng)絡(luò)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(lián)或并聯(lián)電路的方法相同,希望我們現(xiàn)在知道串聯(lián)的電阻器承載完全相同的電流,并且并聯(lián)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(lián)和并聯(lián)組合
  乍一看,這似乎是一項艱巨的任務(wù),但如果我們仔細(xì)觀察,我們會發(fā)現(xiàn)兩個電阻器R 2 和 R 3 實際上都以“串聯(lián)”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(chǎn)生一個等效電阻與我們在串聯(lián)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(lián)和并聯(lián)電路中的電阻  因此,我們的電路現(xiàn)在有一個與電阻器R 4 “并聯(lián)”的單個電阻器R A。使用并聯(lián)方程中的電阻器,我們可以使用兩個并聯(lián)電阻器的公式將此并聯(lián)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(lián)組合電路  由此產(chǎn)生的電阻電路現(xiàn)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(lián)”組合連接在一起,并且可以再次將它們加在一起(串聯(lián)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(lián)和并聯(lián)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(jīng)電路的電流 ( I )值計算如下:

  電阻串聯(lián)和并聯(lián)總電路電流
  然后我們可以看到,任何由多個電阻組成的復(fù)雜電阻電路都可以通過使用上述步驟替換所有串聯(lián)或并聯(lián)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(fù)雜的電阻器組合和電阻網(wǎng)絡(luò)來繪制或重新繪制新電路會更容易,因為這有助于作為數(shù)學(xué)的視覺輔助。然后繼續(xù)更換任何串聯(lián)或并聯(lián)組合,直到找到一個等效電阻R EQ 。讓我們嘗試另一個更復(fù)雜的電阻組合電路。
  電阻串聯(lián)和并聯(lián)示例 No2  求以下電阻組合電路的等效電阻R EQ 。

  串聯(lián)和并聯(lián)復(fù)電阻  同樣,乍一看這個電阻梯網(wǎng)絡(luò)似乎是一項復(fù)雜的任務(wù),但和以前一樣,它只是串聯(lián)和并聯(lián)電阻連接在一起的組合。從右側(cè)開始,使用兩個并聯(lián)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(lián),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(xiàn)在與R 6并聯(lián),并且可以計算為R B。

  rb 電阻組合  R B與R 5串聯(lián),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(xiàn)在與R 4并聯(lián),可以計算為R C,如圖所示。

  遙控組合  R C與R 3串聯(lián),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(xiàn)在與R 2并聯(lián),從中我們可以計算出R D如下:

  RD組合  R D與R 1串聯(lián),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(fù)雜的組合電阻網(wǎng)絡(luò)由十個串聯(lián)和并聯(lián)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(lián)和并聯(lián)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(lián)和并聯(lián)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(fù)雜性,并幫助我們將復(fù)雜的組合電阻電路轉(zhuǎn)換為單個等效電阻,記住串聯(lián)電路是分壓器,并聯(lián)電路是分流器
  然而,更復(fù)雜的 T-pad 衰減器和電阻橋網(wǎng)絡(luò)的計算無法使用等效電阻簡化為簡單的并聯(lián)或串聯(lián)電路,因此需要不同的方法。這些更復(fù)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(guān)于電阻器的教程中,我們將研究包括電阻器在內(nèi)的兩點之間的電勢差(電壓)。
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