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串聯和并聯內阻器

更新時間:2023-10-16 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

在之前的教程中,我們學習了怎樣將各個阻值器聯接在一起以產生串聯內阻器網路或并聯內阻器網路,但是我們使用歐姆定理來查找每位內阻器組合上的各類電壓和電流。但我們也可以將內阻串并聯組合在一起。VrP物理好資源網(原物理ok網)

假如我們想在同一電路中以“同時”并聯和串聯組合形式將各類內阻器聯接在一起以形成更復雜的內阻網路串聯和并聯電阻熱量,我們怎么估算這種內阻組合的組合或總電路內阻、電流和電流呢?VrP物理好資源網(原物理ok網)

將串聯和并聯內阻網路組合在一起的內阻電路一般稱為內阻組合或混和內阻電路。估算電路等效內阻的方式與任何單個串聯或并聯電路的方式相同,希望我們如今曉得串聯內阻器承載完全相同的電壓,并聯內阻器兩端具有完全相同的電流。VrP物理好資源網(原物理ok網)

比如,在下邊的電路中估算取自12v電源的總電壓(IT)。VrP物理好資源網(原物理ok網)

乍一看,這也許是一項繁重的任務,但假如我們仔細觀察,都會發覺兩個阻值器R2和R3實際上都以“串聯”組合聯接在一起,因而我們可以將它們加在一起形成一個等效阻值與我們在串聯內阻教程中所做的相同。因而,該組合的合成內阻為:VrP物理好資源網(原物理ok網)

R2+R3=8Ω+4Ω=12ΩVrP物理好資源網(原物理ok網)

所以我們可以用一個內阻值12Ω的阻值取代里面的內阻R2和R3VrP物理好資源網(原物理ok網)

所以我們的電路現今有一個與內阻器R4“并聯”的阻值器RA。在并聯多項式中使用我們的內阻器,我們可以使用兩個并聯聯接內阻器的公式將此并聯組合減小為單個等效內阻器值R(組合),如下所示。VrP物理好資源網(原物理ok網)

由此形成的內阻電路如今看上去像這樣:VrP物理好資源網(原物理ok網)

我們可以看見剩余的兩個內阻R1和R(梳狀)以“串聯”組合聯接在一起,但是它們可以再度加在一起(內阻串聯),因而A點和B點之間的總電路內阻為給出為:VrP物理好資源網(原物理ok網)

R(ab)=Rcomb+R1=6Ω+6Ω=12ΩVrP物理好資源網(原物理ok網)

這樣就可以用一個12Ω的內阻取代里面原先電路中原先連在一起的四個內阻。VrP物理好資源網(原物理ok網)

通過使用歐姆定理,流經電路的電壓值(I)估算如下:VrP物理好資源網(原物理ok網)

串聯和并聯電阻熱量_串聯和并聯電阻熱量_串聯和并聯電阻熱量VrP物理好資源網(原物理ok網)

之后我們可以看見,任何由多個內阻組成的復雜內阻電路都可以通過使用上述步驟替換所有串聯或并聯聯接在一起的內阻,將其簡化為只有一個等效內阻的簡單單個電路。VrP物理好資源網(原物理ok網)

我們可以更進一步,使用歐姆定理找到兩個環路電壓I1和I2,如圖所示。VrP物理好資源網(原物理ok網)

V(R1)=I*R1=1*6=6伏特VrP物理好資源網(原物理ok網)

V(RA)=VR4=(12–VR1)=6伏VrP物理好資源網(原物理ok網)

因而:VrP物理好資源網(原物理ok網)

I1=6V÷RA=6÷12=0.5A或500mAVrP物理好資源網(原物理ok網)

I2=6V÷R4=6÷12=0.5A或500mAVrP物理好資源網(原物理ok網)

因為兩個環路的內阻值相同,均為12Ω,因而I1和I2的兩個環路電壓也相等,均為0.5A(或500mA)。因而,總電源電壓IT為:0.5+0.5=1.0安培,如上估算。VrP物理好資源網(原物理ok網)

在進行這種修改后,使用復雜的內阻器組合和內阻網路有時更容易勾畫或重新勾畫新電路,由于這有助于作為物理的視覺輔助。之后繼續更換任何串聯或并聯組合,直至找到一個等效內阻REQ。讓我們嘗試另一個更復雜的內阻組合電路。VrP物理好資源網(原物理ok網)

內阻串聯和并聯示例No2VrP物理好資源網(原物理ok網)

找出以下內阻組合電路的等效內阻REQ。VrP物理好資源網(原物理ok網)

同樣,乍一看,這個內阻矩形網路雖然是一項復雜的任務,但和先前一樣,它只是聯接在一起的串聯和并聯內阻的組合。從右邊開始,使用兩個并聯阻值的簡化等式,我們可以找到R8到R10組合的等效阻值,并將其稱為RA。VrP物理好資源網(原物理ok網)

RA與R7串聯,因而總內阻將為RA+R7=4+8=12Ω,如圖所示。VrP物理好資源網(原物理ok網)

串聯和并聯電阻熱量_串聯和并聯電阻熱量_串聯和并聯電阻熱量VrP物理好資源網(原物理ok網)

這個12Ω的內阻值現今與R6并聯,可以估算為RB。VrP物理好資源網(原物理ok網)

RB與R5串聯,因而總內阻將為RB+R5=4+4=8Ω串聯和并聯電阻熱量,如圖所示。VrP物理好資源網(原物理ok網)

這個8Ω的內阻值現今與R4并聯,可以估算為RC,如圖所示。VrP物理好資源網(原物理ok網)

RC與R3串聯,因而總內阻將為RC+R3=8Ω,如圖所示。VrP物理好資源網(原物理ok網)

這個8Ω的內阻值現今與R2并聯,從中我們可以估算出RD為:VrP物理好資源網(原物理ok網)

RD與R1串聯,因而總內阻將為RD+R1=4+6=10Ω,如圖所示。VrP物理好資源網(原物理ok網)

之后,里面由十個串聯和并聯組合聯接在一起的獨立內阻組成的復雜組合內阻網路可以僅用一個值為10Ω的等效內阻(REQ)取代。VrP物理好資源網(原物理ok網)

在求解由串聯和并聯大道的內阻組成的任何組合內阻電路時,我們須要采取的步是辨識簡單的串聯和并聯內阻大道,并用等效內阻替換它們。VrP物理好資源網(原物理ok網)

這一步將使我們能否增加電路的復雜性,并幫助我們將復雜的組合內阻電路轉換為單個等效內阻,記住串聯電路是分壓器,并聯電路是分流器。VrP物理好資源網(原物理ok網)

然而,估算不能簡化為使用等效內阻的簡單并聯或串聯電路的更復雜的T-pad衰減器和內阻橋網路須要不同的方式。這種更復雜的電路須要使用基爾霍夫電壓定理和基爾霍夫電流定理來解決,這將在另一個教程中進行處理。VrP物理好資源網(原物理ok網)

在下一個關于內阻器的教程中,我們將研究包括內阻器在內的兩點之間的電勢差(電流)。VrP物理好資源網(原物理ok網)

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