电阻中的电路连接
电阻连接到电路中时,该连接可以是串联的,也可以是并联的。现在让我们知道,如果它们串联连接,总电流、电压和电阻值会发生什么变化,如果它们并联连接。
串联电阻
让我们观察一下,当几个电阻串联连接时会发生什么。让我们考虑三个具有不同值的电阻,如下图所示。
电阻
具有串联电阻的电路的总电阻等于各个电阻的总和。这意味着,在上图中有三个电阻,其值为 1KΩ、5KΩ 和 9KΩ分别。
电阻网络的总电阻值为 −
$$R\:\:=\:\:R_{1}\:+\:R_{2}\:+\:R_{3}$$
这意味着 1 + 5 + 9 = 15KΩ 是总电阻。
其中 R1 是上述电阻网络中第一个电阻的电阻,R2 是第二个电阻的电阻,R3 是第三个电阻的电阻。
电压
串联电阻网络中出现的总电压是每个单独电阻处电压降的总和。在上图中,我们有三个不同的电阻,它们在每个阶段都有三个不同的压降值。
电路上出现的总电压 −
$$V\:\:=\:\:V_{1}\:+\:V_{2}\:+\:V_{3}$$
这意味着 1v + 5v + 9v = 15v 是总电压。
其中 V1 是第一个电阻的压降,V2 是第二个电阻的压降,V3 是上述电阻网络中第三个电阻的压降。
电流
流过一组串联电阻的电流总量在所有电阻上都是相同的电阻网络中的点。因此,在输入端或电阻之间的任何点甚至在输出端测量时,电流都是相同的 5A。
通过网络的电流 −
$$I\:\:=\:\:I_{1}\:=\:I_{2}\:=\:I_{3}$$
这意味着所有点的电流都是 5A。
其中 I1 是通过上述电阻网络中第一个电阻的电流,I2 是通过第二个电阻的电流,I3 是通过第三个电阻的电流。
并联电阻
让我们观察一下当几个电阻并联时会发生什么。让我们考虑三个具有不同值的电阻器,如下图所示。
电阻
具有并联电阻器的电路的总电阻的计算方法与串联电阻网络方法不同。这里,将各个电阻的倒数 (1/R) 值与代数和的倒数相加,得到总电阻值。
电阻网络的总电阻值为 −
$$\frac{1}{R}\:\:=\:\:\frac{1}{R_{1}}\:\:+\:\:\frac{1}{R_{2}}\:\:+\frac{1}{R_{3}}$$
其中,R1 是上述电阻网络中第一个电阻的电阻,R2 是第二个电阻的电阻,R3 是第三个电阻的电阻。
例如,如果考虑上一个示例的电阻值,则意味着 R1 = 1KΩ、R2 = 5KΩ 和 R3 = 9KΩ。并联电阻网络的总电阻将为 −
$$\frac{1}{R}\:\:=\:\:\frac{1}{1}\:\:+\:\:\frac{1}{5}\:\:+\frac{1}{9}$$
$$=\:\:\frac{45\:\:+\:\:9\:\:+\:\:5}{45}\:\:=\:\:\frac{59}{45}$$
$$R\:\:=\:\:\frac{45}{59}\:\:=\:\:0.762K\Omega\:\:=\:\:76.2\Omega$$
从我们计算并联电阻的方法中,我们可以推导出双电阻并联网络的简单方程。它是 −
$$R\:\:=\:\:\frac{R_{1}\:\: imes\:\:R_{2}}{R_{1}\:\:+\:\:R_{2}}\:$$
电压
并联电阻网络中出现的总电压与每个单独电阻上的电压降相同。
电路中出现的电压 −
$$V\:\:=\:\:V_{1}\:=\:V_{2}\:=\:V_{3}$$
其中 V1 是第一个电阻的电压降,V2 是第二个电阻的电压降,V3 是上述电阻网络中的第 3 个电阻。因此,并联电阻网络的所有点的电压相同。
电流
进入并联电阻网络的总电流量是所有并联支路中流动的所有单个电流的总和。每个支路的电阻值决定了流过它的电流值。通过网络的总电流为
$$I\:\:=\:\:I_{1}\:+\:I_{2}\:+\:I_{3}$$
其中 I1 是通过上述电阻网络中的第 1 个电阻的电流,I2 是通过第 2 个电阻的电流,I3 是通过上述电阻网络中的第 3 个电阻的电流。因此,不同支路中各个电流的总和可得到并联电阻网络中的总电流。
电阻器特别用作许多电路输出中的负载。如果根本不使用电阻负载,则在负载前放置一个电阻器。电阻器通常是任何电路中的基本元件。