并聯(lián)阻值的等效估算公式為:
1R=1R1+1R2+…+1Rn(1)
使用該公式時,有兩種情況估算比較便捷:
①并聯(lián)的阻值比較少時,如兩個阻值并聯(lián)時,通常都是直接由公式R=R1×R2R1+R2求得等效內(nèi)阻;
②當(dāng)并聯(lián)的n個內(nèi)阻電阻相等時,等效內(nèi)阻為R=R1n。
但當(dāng)多個內(nèi)阻并聯(lián)且內(nèi)阻值又都不相等時,估算就比較繁瑣,因此,本文對公式(1)進(jìn)行了變型,使多個內(nèi)阻的并聯(lián)估算顯得簡化。
將公式(1)變型可得:
R=11R1+1R2+…+1Rn=RiRiR1+RiR2+…+RiRn=RiK1+K2+…+Kn(2)
其中K1=RiR1,K2=RiR2,…Kn=RiRn,Ri為n個并聯(lián)內(nèi)阻中的一個,Ri的選擇可依循如下的規(guī)則:
①選能被其它內(nèi)阻整除的一個內(nèi)阻作Ri
例1有三個內(nèi)阻并聯(lián),R1=3Ω,R2=6Ω,R3=18Ω,則選內(nèi)阻R3作為被除內(nèi)阻Ri,即:K1=183=6,K2=186=3,K3=1818=1
等效內(nèi)阻R=RiK1+K2+K3=186+3+1=2Ω
②當(dāng)找不到一個內(nèi)阻能被其它內(nèi)阻整除時,選電阻最大的內(nèi)阻作為被除內(nèi)阻Ri。
例2三個內(nèi)阻R1=8Ω,R2=10Ω,R3=12Ω并聯(lián),則選電阻最大的內(nèi)阻R3=12Ω作為被除內(nèi)阻Ri,估算就比較便捷,此時有:
K1=128=1.5,K2=1210=1.2,K3=1212=1
等效內(nèi)阻R=RiK1+K2+K3=121.5+1.2+1=123.7=3.24Ω
其實,也可以任選一個內(nèi)阻作為被除內(nèi)阻Ri電流源并聯(lián)電阻等效為,但與選擇電阻最大的內(nèi)阻作為被除內(nèi)阻時相比,估算時小數(shù)增多,降低了繁瑣程度,甚至影響估算精度.
比如,例2中,選8Ω的內(nèi)阻作為被除內(nèi)阻Ri,則有:
K1=88=1,K2=810=0.8,K3=812=0.67
得等效內(nèi)阻R=RiK1+K2+K3=81+0.8+0.67=82.47=3.23Ω
可見,估算比上例瑣碎,精度也有所增加.
③也可以選擇n個內(nèi)阻之外的任意一個電阻作被除內(nèi)阻,這個內(nèi)阻可以選成能被所有的n個內(nèi)阻整除,這樣估算更便捷。
比如,例2中的三個內(nèi)阻R1=8Ω,R2=10Ω電流源并聯(lián)電阻等效為,R3=12Ω并聯(lián)時,可選一個能被三個內(nèi)阻都整除的數(shù)值作被除內(nèi)阻值,如選120Ω,則有:
K1=1208=15,K2=12010=12,K3=12012=10
等效內(nèi)阻
R=RiK1+K2+K3=12015+12+10=12037=3.24Ω
結(jié)果與例2一致,但估算中少了小數(shù),更容易被接受。
公式(2)的化學(xué)意義,就是把所有的內(nèi)阻都折算成內(nèi)阻Ri的并聯(lián),共折算成K1+K2+…+Kn個Ri的并聯(lián),如上述例1中把所有的內(nèi)阻都折算成18Ω內(nèi)阻的并聯(lián),將3Ω看作是6個18Ω的內(nèi)阻并聯(lián),6Ω的內(nèi)阻可看作3個18Ω的內(nèi)阻并聯(lián)。上述例2中把所有的內(nèi)阻都折算成8Ω內(nèi)阻的并聯(lián),10Ω內(nèi)阻可看作0.8個8Ω的內(nèi)阻并聯(lián),12Ω可看作0.67個8Ω的內(nèi)阻并聯(lián).其中0.8個8Ω的內(nèi)阻可以這樣理解,將8Ω的內(nèi)阻橫向剖成10份,每份的截面積是原先的非常之一,內(nèi)阻是原先的十倍(80Ω),取其中的8份并聯(lián),即為0.8個8Ω的內(nèi)阻并聯(lián).
綜上所述,運(yùn)用公式(2)估算等效內(nèi)阻,比公式(1)簡單,尤其是當(dāng)并聯(lián)的內(nèi)阻較多時,分解了難點(diǎn),估算變得更便捷了。