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电阻的串联与并联等效变换

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:3434    更新时间:2018-12-21

在电路中,电阻的连接形式是多种多样的,其中最简单和最常用的是串联与并联。

1、电阻的串联

如果电路中有两个或更多个电阻一个接一个地顺序相连,并且在这些电阻中通过同一电流,则这样的连接法就称为电阻的串联。图1(a)所示的是两个电阻串联的电路。

电阻的串联
(a)电阻的串联 (b)等效电阻

图1两个电阻串联的电路

两个串联电阻可用一个等效电阻R来代替[图1(b)],等效的条件是在同一电压U的作用下电流I保持不变。等效电阻等于各个串联电阻之和,即

   (1)

两个串联电阻上的电压有如下分压公式

串联电阻上的电压有如下分压公式   (2)

可见,串联电阻上电压的分配与电阻成正比。当其中某个电阻较其他电阻小很多时,在它两端的电压也较其他电阻上的电压低很多,因此,这个电阻的分压作用常可忽略不计。

电阻串联的应用很多。譬如在负载的额定电压低于电源电压的情况下,通常需要与负载串联一个电阻,以降落一部分电压。有时为了限制负载中通过过大的电流,也可以与负载串联一个限流电阻。如果需要调节电路中的电流时,一般也可以在电路中串联一个变阻器来进行调节。另外,改变串联电阻的大小以得到不同的输出电压,这也是常见的。

2、电阻的并联

如果电路中有两个或更多个电阻连接在两个公共的结点之间,则这样的连接法就称为电阻的并联。在各个并联支路(电阻)上受到同一电压。图2(a)所示是两个电阻并联的电路。

电阻的并联
(a)电阻的并联 (b)等效电路
图2两个电阻并联的电路

两个并联电阻也可用一个等效电阻R来代替[图2(b)]。等效电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和,即

   (3)

两个并联电阻上的电流有如下分流公式:

两个并联电阻上的电流有如下分流公式   (4)

可见,并联电阻上电流的分配与电阻成反比。当其中某个电阻较其他电阻大很多时,通过它的电流就较其他电阻上的电流小很多,因此,这个电阻的分流作用常可忽略不计。

一般负载都是并联运用的。负载并联运用时,它们处于同一电压之下,任何一个负载的工作情况基本上不受其他负载的影响。

并联的负载电阻愈多(负载增加),则总电阻愈小,电路中总电流和总功率也就愈大。但是每个负载的电流和功率却没有变动(严格地讲,基本上不变)

有时为了某种需要,可将电路中的某一段与电阻或变阻器并联,以起分流或调节电流的作用。


Tags:电阻,串联与并联,等效变换  
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