串联和并联电阻
在研究电流时,我们通常将电阻描述为电流路径中的障碍物。电阻器是对电流提供电阻的器件。在我们的日常生活中,我们的设备在电路中有不止一个电阻。研究不同电阻排列的影响及其对电路的影响变得至关重要。通常在实际情况下,需要计算整个电路或有时部分电路所需的电阻。在这种情况下,计算等效电阻的知识会很有用,让我们详细了解这些概念。
电阻器和电阻
电阻器是限制电路中电流流动的电气设备。它是一种欧姆器件,这意味着它遵循欧姆定律 V = IR。大多数电路只有一个电阻器,但有时电路中可以存在多个电阻器。在这种情况下,流过电路的电流取决于组合的等效电阻。这些组合可以任意复杂,但可以分为两种基本类型:
- 系列组合
- 并联组合
系列组合
在下图中,三个电阻与电压为V的电池串联。在这种组合中,电阻通常一个接一个地依次连接。通过每个电阻的电流是相同的。右图显示了三个电阻的等效电阻。在电阻串联组合的情况下,等效电阻由各个电阻的代数和给出。
令 V 1 、V 2和 V 3为所有三个电阻上的电压。众所周知,流过它们的电流是相同的。
V = V 1 + V 2 + V 3
展开方程,
红外 = 红外1 + 红外2 + 红外3
R = R1 + R2 + R3
并联组合
在下图中,显示了三个电阻器,它们与电压为 V 的电池并联。在这种连接中,电阻器通常连接在源自公共点的平行导线上。在这种情况下,通过每个电阻的电压是相同的。右图显示了三个电阻的等效电阻。
电压和电流之间的关系由下式给出,
V = 红外
它可以重写为,
I = V/R
各个电阻器上的电压将为,
我1 = V/R 1 , 我2 = V/R 2 , 我3 = V/R 3
所有电阻上的总电流将是,
我 = 我1 + 我2 + 我3
将表达式代入各个电压,
我 = V/R 1 + V/R 2 + V/R 3
设等效电容为 R,
V/R = V/R 1 +V/R 2 + V/R 3
简化上述方程后,关系变为,
通常用于电容器 R 1 ,R 2 ,R 3 ,...。
示例问题
问题1: 3、5、10欧三个电阻串联。求系统的等效电阻。
回答:
The formula for series resistance is given by,
R = R1 + R2 + R3
Given: R1 = 3, R2 = 5 and R3 = 10
Substituting these values in the equation,
R = R1 + R2 + R3
⇒ R = 3 + 5 + 10
⇒ R = 18 Ω
问题2: 2、2、4欧三个电阻并联。求系统的等效电阻。
回答:
The formula for parallel resistance is given by,
Given: R1 = 2, R2 = 2 and R3 = 4
Substituting these values in the equation,
⇒
⇒
⇒ Ω
问题 3:求下图所示系统的等效电阻。
回答:
The formula for parallel resistance is given by,
And the formula for series resistance is given by,
R = R1 + R2 + R3 + ….
This is combination of both parallel and series resistances.
Substituting these values in the equation,
R1 = 10 Ω, R2 = 2.5 Ω
R= R1 + R2
⇒ R = 10 + 2.5
⇒ R = 12.5
⇒
⇒
⇒ Ω
问题 4:求下图所示系统的等效电阻。
回答:
The formula for parallel resistance is given by,
And the formula for series resistance is given by,
R = R1 + R2 + R3 + ….
This is combination of both parallel and series resistances.
Substituting these values in the equation,
R1 = 100 Ω, R2 = 25 Ω
R= R1 + R2
⇒ R = 100 + 25
⇒ R = 125
⇒
⇒
⇒ Ω
问题 5:求下图所示系统的等效电阻。
回答:
The formula for parallel resistance is given by,
And the formula for series resistance is given by,
R = R1 + R2 + R3 + …
This is combination of both parallel and series resistances.
Substituting these values in the equation,
R1 = 10 Ω, R2 = 0.3 Ω
⇒
⇒
⇒
⇒ R = 0.29
R = R1 + R2
⇒ R = 0.29 + 25
⇒ R = 25.29Ω