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串聯電路電阻求解

生活 更新时间:2024-11-25 20:40:53

任何複雜的電路經過各種等效和簡化後都可以歸納為兩種電路:一是串聯電路,二是并聯電路。所以掌握串聯電路和并聯電路是分析各種電路工作原理的關鍵之一。

電阻串聯電路是各種串聯電路的基礎,所以必須深入掌握電阻串聯電路的特性和工作原理。

圖1-8所示是電阻串聯電路,電路中隻有電阻器,沒有其他的元器件,所以稱為純電阻串聯電路。

串聯電路電阻求解(快速掌握電阻串聯電路的特性)1

圖1-8 電阻串聯電路

電路中,電阻R1和R2的引腳頭尾相連,這種連接方式稱為串聯,從而構成兩個電阻的串聯電路, V是該電路中的直流工作電壓。

串聯電路中總電阻愈串愈大特性

電阻器串聯電路中,串聯後的總電阻等于各參與串聯電阻器的阻值之和,即總電阻R =R1 R2 R3 …

由此可見,電阻串聯後的總電阻會增大,即串聯電阻越多,電路總的電阻就越大。

例如,一隻10kΩ電阻與一隻12kΩ電阻串聯,其串聯電路總的電阻等于10kΩ 12kΩ =22kΩ。圖1-9 所示是電阻串聯電�等效電路��路示意圖。

串聯電路電阻求解(快速掌握電阻串聯電路的特性)2

圖1-9 電阻串聯電路等效電路示意圖

重要提示

利用電阻串聯電路的阻值相加特性,可以進行故障檢修中的應急處理。例如,需要一隻3kΩ的電阻器,而手上沒有這一阻值的電阻器,但有1kΩ和2kΩ的電阻器,将這兩隻電阻器串聯後就能得到所需要的3kΩ電阻器。

電阻串聯電路并不隻是兩隻電阻串聯,可以有更多的電阻串聯起來。圖1-10所示是3隻電阻串聯的電路,這時串聯電路的總電阻等于3隻電阻阻值之和。

串聯電路電阻求解(快速掌握電阻串聯電路的特性)3

圖1-10 3 隻電阻串聯電路示意圖

串聯電路中電流處處相等特性

圖1-11所示是串聯電路中電流處處相等特性示意圖。串聯電路中,流過電阻R1的電流是I1,流過電阻R2的電流是I2,串聯電路中總的電流是I,流過各串聯電阻的電流相等,且等于串聯電路中的總電流,即I=I1=I2。

串聯電路電阻求解(快速掌握電阻串聯電路的特性)4

圖1-11 串聯電路中電流處處相等特性示意圖

重要提示

如果電路中有3隻或更多的電阻器串聯,流過各電阻器的電流都是相等的,且也等于串聯電路中的總電流。

當電源電壓 V大小保持不變時,若串聯電路中總的電阻在增大,則電路中總的電流将減小,流過串聯電路中各電阻的電流也将減小。

電阻串聯電路的這一電流特性揭示了這樣的一個特性:串聯電路中,各電阻器要麼同時有電流流過,電路中有電流流動;要麼都沒有電流流過,電路中沒有電流的流動。

圖1-12所示是電阻串聯電路中電流處處相等特性等效理解和記憶方法示意圖。

串聯電路電阻求解(快速掌握電阻串聯電路的特性)5

圖1-12 電阻串聯電路中電流處處相等特性等效理解和記憶方法示意圖

串聯電路電流處處相等特性适合于各種元器件構成的串聯電路。利用這一特性,在知道串聯電路中流過一個元器件的電流特性後,就能知道串聯電路中其他元器件中的電流特性。

重要提示

電阻器串聯電路的這一電流特性對檢查串聯電路的故障非常有用,隻要測得電路中的任何一隻電阻器有電流流過,便可以知道這一電路工作是正常的;反之,隻要測得電路中任何一隻電阻器中沒有電流流過,那說明這一電路中沒有電流的流動。

前面解說了利用電路特性指導電路故障檢修的思路,在電路故障檢修中,就是像這樣對形形色色的故障進行邏輯分析和檢查的,如果不了解電路的工作原理和特性,檢修工作就一定帶有盲目性,甚至是錯誤的。

串聯電路電壓降特性

根據歐姆定律可知,電阻上的電壓等于該電阻的阻值與流過的電流之積,即U=IR。在串聯電路中,各電阻器上的壓降之和等于加到這一串聯電路上的電源電壓。

例如,由3隻電阻構成的串聯電路,這個串聯電路接在直流電壓為3V的電源上,3隻電阻上的壓降之和等于3V,如圖1-13所示。

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圖1-13 示意圖

抓電路分析路分析中的主要矛盾

在電路分析中,要抓住電路中的主要矛盾,它是電路工作的關鍵,特别是電路中有許多元器件時,如果能準确、及時地抓住電路中主要元器件的作用,無疑可以提高電路分析的速度和質量,這一點很重要。

在串聯電路中,當其中某個電阻器的阻值遠小于其他電阻器的阻值時,該電阻器的作用在電路分析中可以忽略不計。

為了便于理解這一點,可以将該電阻器視為短路,即可以看成該電阻器兩根引腳之間被一根電阻為0Ω的導線接通,這樣,串聯電路中就隻有電阻值大的那隻電阻器存在。

在電阻串聯電路的分析過程中,要抓住阻值大的電阻,它是串聯電路中的主要矛盾,因為電阻值大的電阻器其電壓降也大。如圖1-14所示,因為在串聯電路中,流過各電阻的電流相等,這樣阻值大的電阻上的壓降大。

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圖1-14 示意圖

重要提示

純電阻串聯電路比較簡單,在掌握了上述電阻串聯電路的主要特性後,可以方便地進行電路的分析。電路分析中主要了解下列幾點。

(1)電路分析中要分清是不是串聯電路,隻有在串聯電路中,流過電路中每一隻電阻的電流大小才一樣,如果電路中有其他支路,那麼就不是串聯電路,這一點要搞清楚。

(2)如果串聯電路中的電阻多于兩隻,串聯電路的特性不變。

(3)上述分析中沒有說明流過串聯電路中電阻器��直流電流�流��交流電流�流電流,因為無論是流過直流電流還是交流電流,電阻器都有相同的電路作用。

(4)上面介紹的是純電阻器串聯電路,這是其他各種串聯電路的基礎,實用電路中會出現其他元器件構成的串聯電路,如電容器的串聯電路、電阻器和電容器的串聯電路等,這些串聯電路都可以用純電阻器串聯電路進行等效,以理解它們的工作原理,所以純電阻器串聯電路是所有串聯電路的基本電路。

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