在電路中,內(nèi)阻的聯(lián)接方式是多種多樣的,其中最簡(jiǎn)單和最常用的是串聯(lián)與并聯(lián)。
一、電阻的串聯(lián)
假如電路中有兩個(gè)或兩個(gè)以上內(nèi)阻一個(gè)接一個(gè)地次序相連,而且在這種內(nèi)阻中通過(guò)同一電壓電阻串聯(lián)和并聯(lián)的公式,則這樣的聯(lián)接方法稱(chēng)為內(nèi)阻的串聯(lián)。圖1(a)所示為n個(gè)內(nèi)阻串聯(lián)的電路。
圖1內(nèi)阻的串聯(lián)
n個(gè)內(nèi)阻串聯(lián)可用一個(gè)等效內(nèi)阻req來(lái)取代,如圖1(b)所示,等效的條件是在同一電流u的作用下電壓i保持不變。等效內(nèi)阻等于各個(gè)串聯(lián)內(nèi)阻之和,即
(1)
其實(shí),等效內(nèi)阻req必小于任一個(gè)串聯(lián)的內(nèi)阻。
串聯(lián)內(nèi)阻上的電流有如下分壓公式
(2)
可見(jiàn),串聯(lián)內(nèi)阻上電流的分配與內(nèi)阻成反比。式(2)稱(chēng)為分壓公式。
內(nèi)阻串聯(lián)的應(yīng)用好多。諸如在負(fù)載的額定電流高于電流的情況下,一般須要與負(fù)載串聯(lián)一個(gè)內(nèi)阻,以降落一部份電流。有時(shí)為了限制負(fù)載中通過(guò)過(guò)大的電壓,也可以與負(fù)載串聯(lián)一個(gè)限流內(nèi)阻。假如須要調(diào)節(jié)電路中的電壓時(shí),通常也可以在電路中串聯(lián)一個(gè)變阻器來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外電阻串聯(lián)和并聯(lián)的公式,改變串聯(lián)內(nèi)阻的大小可以得到不同的輸出電流。
二、電阻的并聯(lián)
假如電路中有兩個(gè)或兩個(gè)以上內(nèi)阻聯(lián)接在兩個(gè)公共的結(jié)點(diǎn)之間,則這樣的聯(lián)接方法稱(chēng)為內(nèi)阻的并聯(lián)。在各個(gè)并聯(lián)大道(內(nèi)阻)上的電流為同一電流。圖2(a)所示是n個(gè)內(nèi)阻并聯(lián)的電路。
圖2內(nèi)阻的并聯(lián)
n個(gè)內(nèi)阻并聯(lián)也可用一個(gè)等效內(nèi)阻req來(lái)取代,如圖2(b)所示。等效濁度等于并聯(lián)的各濁度之和,即
(3)
或
(4)
內(nèi)阻并聯(lián)時(shí)各內(nèi)阻中的電壓為:
(5)
可見(jiàn),并聯(lián)內(nèi)阻上電壓的分配與濁度成反比,即與內(nèi)阻成正比。當(dāng)其中某個(gè)內(nèi)阻較其他內(nèi)阻大好多時(shí),通過(guò)它的電壓就較其他內(nèi)阻上的電壓小好多,因而,這個(gè)內(nèi)阻的分流作用常可忽視不計(jì)。
通常負(fù)載都是并聯(lián)運(yùn)用的。負(fù)載并聯(lián)運(yùn)用時(shí),它們處于同一電流之下,任何一個(gè)負(fù)載的工作情況基本上不受其他負(fù)載的影響。并聯(lián)的負(fù)載內(nèi)阻愈多(負(fù)載降低),則總內(nèi)阻愈小,電路中總電壓和總功率也就愈大。并且每位負(fù)載的電壓和功率卻沒(méi)有變動(dòng)(嚴(yán)格地講,基本不變)。
三、電阻的串并聯(lián)
電路中有內(nèi)阻的串聯(lián),又有內(nèi)阻的并聯(lián),這些聯(lián)接形式稱(chēng)內(nèi)阻的串并聯(lián)。
例1估算圖示電路中各大道的電流和電壓。
圖3
解:通過(guò)剖析內(nèi)阻的串并聯(lián)關(guān)系通分電路,求出等效內(nèi)阻,再依照串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流的特性,求解大道電壓和電流。
注意:
從以上例題可歸納出求解串、并聯(lián)電路的通常步驟:
①求出等效內(nèi)阻或等效濁度;
②應(yīng)用歐姆定理求出總電流或總電壓;
③應(yīng)用歐姆定理或分壓、分流公式求各內(nèi)阻上的電壓和電流;
④以上的關(guān)鍵在于辨識(shí)各內(nèi)阻的串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系!