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計(jì)算串/并聯(lián)、混合電路的總電阻公式

dytfki8u8yql ? 來源:電子技術(shù)控 ? 2023-04-10 10:13 ? 次閱讀

連接電氣元件的方式有兩種。串聯(lián)電路將元件一個(gè)接一個(gè)地連在一起,而并聯(lián)電路則是沿并聯(lián)支路連接元件。電阻連接的方式?jīng)Q定了它影響電路電阻值的方式。

步驟

方法1

串聯(lián)電路

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1 分辨串聯(lián)電路。串聯(lián)電路是沒有支路的單一回路。所有電阻或其他元件都排成一條線。

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2 將所有電阻值相加。在串聯(lián)電路中,總電阻值等于所有電阻之和。X 研究來源

通過各電阻的電流相同,所以每個(gè)電阻都會(huì)如你所想的那樣發(fā)揮作用。例如,串聯(lián)電路中有一個(gè)2 Ω(歐姆),一個(gè)5 Ω,以及一個(gè)7Ω的電阻。則電路的總電阻等于2 + 5 + 7 = 14 Ω。

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3 通過電流和電壓計(jì)算電阻。如果不知道各電阻的阻值,那么你可以使用歐姆定律:V = IR,即電壓 = 電流 x 電阻。首先,要知道電路的電流和總電壓:串聯(lián)電路中,所有位置的電流都相等。X 研究來源 如果知道任意位置的電流,那么你可以將這個(gè)值用到公式中。總電壓等于電池等電源的電壓。它不等于單個(gè)元件兩端的電壓。X 研究來源

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4 將數(shù)值代入歐姆定律公式。將公式V = IR變形,求電阻值:R = V / I (電阻 = 電壓 / 電流)。將求得的數(shù)值代入到此公式中,算出總電阻。例如,有一條串聯(lián)電路,由12伏的電池供電,測得電流為8安。則電路兩端的總電阻RT = 12伏 /8安 = 1.5歐。

方法 2

并聯(lián)電路

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1 了解并聯(lián)電路。并聯(lián)電路分成多條支路,然后再匯到一起。電流會(huì)通過電路的各條支路。如果電路分支部分之前或之后的主路上有電阻,或者單個(gè)支路上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻,請直接跳到混合電路部分。

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2 通過各支路的電阻來計(jì)算總電阻。由于各電阻僅阻礙通過一條支路的電流,所以對電路的總電阻影響不大。總電阻RT的公式為1/RT = 1/R1+ 1/R2 + 1/R3 + ...1/Rn,其中R1是第一條支路的電阻,R2是第二條支路的電阻,以此類推,直至最后一條支路的電阻Rn。例如,一條并聯(lián)電路有三條支路,電阻分別為10 Ω、2 Ω和1 Ω。使用公式 1/RT = 1/10 + 1/2 + 1/1 求出RT:通分:1/RT = 1/10 + 5/10 + 10/101/RT = (1 + 5 + 10) / 10 = 16/10 =1.6兩邊都乘以RT:1 = 1.6RTRT = 1 / 1.6 = 0.625 ?。

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3 通過總電流和電壓計(jì)算總電阻。如果不知道各電阻的阻值,那你必須知道電流和電壓:在并聯(lián)電路中,一條支路兩端的電壓等于電路兩端的總電壓。X研究來源

只要知道一條支路兩端的電壓值,你就可以放心地繼續(xù)計(jì)算了。總電壓還等于電池等電路電源的電壓。在并聯(lián)電路中,每條支路的電流可能不同。你需要知道總電流,否則無法計(jì)算總電阻。

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4 將數(shù)值代入歐姆定律公式。知道整個(gè)電路兩端的總電流和電壓后,你就可以用歐姆定律來計(jì)算出總電阻:R = V / I。例如,并聯(lián)電路的電壓為9伏,總電流為3安。則總電阻RT = 9伏 / 3安 = 3 歐。

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5 注意電阻為零的支路。如果并聯(lián)電路的一條支路沒有電阻,則所有電流都會(huì)從這條支路通過。此時(shí),電路的電阻為零歐。在實(shí)際應(yīng)用中,這通常意味著電阻失效或旁路,也就是所謂短路,而高電流會(huì)損壞電路的其余部分。X 研究來源

方法 3

混合電路

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1將電路分解成串聯(lián)部分和并聯(lián)部分。在混合電路中,部分元件一個(gè)接一個(gè)地以串聯(lián)形式連接,而其他元件在不同的支路中以并聯(lián)方式連接。找到電路圖中的特定部分,將問題簡化為單個(gè)串聯(lián)部分或并聯(lián)部分。圈出各部分來幫助自己跟蹤它們。例如,電路有一個(gè)1 Ω的電阻和一個(gè)1.5 Ω的電阻串聯(lián),并在第二個(gè)電阻后分成兩條并聯(lián)的支路,一個(gè)阻值為5 Ω,另一個(gè)阻值為3Ω。將兩條并聯(lián)支路圈出,使之與電路的其余部分分隔開來。

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2 計(jì)算各并聯(lián)部分的電阻。使用并聯(lián)電阻公式1/RT = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +...1/Rn計(jì)算電路單個(gè)并聯(lián)部分的總電阻。示例電路中有兩條支路,阻值分別為R1 = 5 Ω和R2 = 3 Ω,1/Rparallel =

1/5 + 1/31/Rparallel = 3/15 + 5/15 = (3+5)/15 = 8/15Rparallel = 15/8 =1.875?

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3 簡化電路圖。算出一個(gè)并聯(lián)部分的總阻值后,你可以在電路圖中整個(gè)刪掉該部分。將該部分當(dāng)做一根電線,它的阻值等于你之前計(jì)算所得的結(jié)果。在以上示例中,你可以忽略兩條支路,將之當(dāng)做一個(gè)阻值為1.875Ω的電阻。

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4將串聯(lián)的各電阻阻值相加。將各并聯(lián)部分替換為單個(gè)電阻后,電路圖會(huì)變成一個(gè)只包含串聯(lián)電路的單一回路。串聯(lián)電路的總電阻等于所有單個(gè)電阻阻值之和,所以只用將它們相加就能得到答案。簡化后的電路圖有一個(gè)1 Ω的電阻,一個(gè)1.5 Ω的電阻,以及剛剛算出的、阻值為1.875Ω的部分。它們都是串聯(lián)連接,所以RT=1+1.5+1.875=4.375{displaystyle R_{T}=1+1.5+1.875=4.375}Ω。

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5 使用歐姆定律來算出未知值。如果你不知道電路中某個(gè)元件的電阻,可以想方設(shè)法計(jì)算出來。如果知道該元件的電壓V和電流I,那么你可以使用歐姆定律來計(jì)算它的電阻:R = V / I。

方法 4

使用功率的公式

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1 學(xué)習(xí)功率公式。功率是電路消耗能量的速率,也是電路將能量傳遞給燈泡等用電元件的速率。X 研究來源

電路的總功率等于總電壓和總電流的乘積。用公式可以寫作:P = VI。X 研究來源

記住,計(jì)算總電阻時(shí),你需要知道電路的總功率。僅僅知道流過一個(gè)元件的功率是不夠的。

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2 使用功率和電流計(jì)算電阻。知道這兩個(gè)值后,你可以結(jié)合兩個(gè)公式來算出電阻:P = VI (功率 = 電壓 x 電流) 歐門定律規(guī)定,V =IR。將IR代入到第一個(gè)公式的V中:P = (IR)I = I2R。將公式變形,求出電阻:R = P / I2。在串聯(lián)電路中,一個(gè)元件兩端的電流等于總電流。但并聯(lián)電路并非如此。

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3 通過功率和電壓計(jì)算電阻。如果知道功率和電壓,你可以使用類似的方法算出電阻。記住,你應(yīng)該使用電路兩端的總電壓,或?yàn)殡娐饭╇姷碾姵氐碾妷海篜 = VI 將歐姆定律公式變形為I的表達(dá)式:I = V / R。將V / R代入到功率公式的I中:P = V(V/R) = V2/R。將公式變形,求出電阻:R = V2/P。在并聯(lián)電路中,支路兩端的電壓等于總電壓。在串聯(lián)電路中卻并非如此,一個(gè)元件兩端的電壓不等于總電壓。

小提示

功率的單位是瓦特(W)。

電壓的單位是伏特(V)。

電流的單位是安培(A)或毫安(mA)。1 mA = 1 ? 10 ? 3 {displaystyle 1*10^{-3}} A = 0.001 A。

這些公式中的功率值P指的是瞬時(shí)功率,即特定時(shí)刻的功率。如果電路使用的是交流電,則功率值會(huì)不斷改變。電工會(huì)使用公式P 平均 = VIcosθ來計(jì)算交流電路的平均功率,其中cosθ是電路的功率因數(shù)

審核編輯:湯梓紅

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原文標(biāo)題:計(jì)算(串/并聯(lián)、混合)電路的總電阻 公式

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