计算电路中的总电阻

作者: John Pratt
创建日期: 17 二月 2021
更新日期: 1 七月 2024
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08并联电路的电压计算  电压和电阻  中学物理
视频: 08并联电路的电压计算 电压和电阻 中学物理

内容

有两种连接电气组件的方法。串联电路是相互连接的组件,而在并联电路中,组件并联连接。电阻器的耦合方式决定了它们如何对电路的总电阻作出贡献。

方法1之4:串联

  1. 学习识别串联连接。 串联连接是一个单回路,没有分支。所有电阻器或其他组件均按顺序排列。
  2. 加所有电阻。 在串联电路中,总电阻等于所有电阻的总和。相同的电流流过每个电阻,因此每个电阻的行为均符合预期。
    • 例如,串联连接的电阻为2Ω(欧姆),5Ω和7Ω。电路的总电阻为2 + 5 + 7 = 14Ω。
  3. 而是从安培数和电压开始。 如果您不知道各个电阻器的值是多少,则可以使用欧姆定律进行计算:V = IR或电压=电流x电阻。第一步是确定电路中的电流和总电压:
    • 串联电路的电流在电路的所有点都相同。如果您知道特定点处的电流,则可以在方程式中使用该值。
    • 总电压等于电源(电池)的电压。这是 不是 等于一个组件上的电压。
  4. 使用欧姆定律中的这些值。 重新排列V = IR来解决电阻问题:R = V / I(电阻=电压/电流)。将找到的值应用于该公式以获取总电阻。
    • 例如,串联电路由12伏电池供电,电流等于8安培。这样,整个电路的总电阻为R。T. = 12伏特/ 8安培= 1.5欧姆。

方法2之4:并联

  1. 了解并联电路。 并联电路分支成多条路径,然后又重新汇合在一起。电流流经电路的每个分支。
    • 如果电路在主分支上(分支之前或之后)有电阻,或者一个分支上有两个或更多电阻,请继续阅读合并电路的说明。
  2. 计算每个分支中电阻的总电阻。 由于每个电阻器只会减慢通过一个分支的电流,因此对电路的总电阻影响很小。总电阻R的公式。T.1R.T.=1R.1+1R.2+1R.3+...1R.ñ{ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}而是从总电流和电压开始。 如果您不知道各个电阻的值,则需要电流和电压的值:
    • 在并联电路中,一个分支上的电压等于该电路上的总电压。只要您知道一个分支上的电压就可以继续。总电压也等于电路电源(例如电池)的电压。
    • 在并联电路中,每个分支上的电流可能不同。你有 全部的 电流,否则您将无法找到总电阻。
  3. 使用欧姆定律中的这些值。 如果知道整个电路的总电流和电压,则可以使用欧姆定律找到总电阻:R = V /I。
    • 例如,并联电路的电压为9伏,电流为3安。总电阻R。T. = 9伏特/ 3安培= 3Ω。
  4. 注意零电阻的分支。 如果并联电路的一个分支没有电阻,则所有电流都将流经该分支。电路的电阻则为零欧姆。
    • 在实际应用中,这通常意味着电阻器停止工作或被旁路(短路),从而更高的电流会损坏电路的其他部分。

方法3之4:组合电路

  1. 将电路分为串联和并联连接。 组合电路具有多个串联连接的组件(一个在另一个后面),以及其他并联连接的组件(在不同的分支中)。查找图中可简化为串联或并联连接的部分。圈出这些片段中的每一个,以帮助您记住它们。
    • 例如,电路具有串联的1Ω电阻和1.5Ω电阻。在第二个电阻器之后,电路分为两个并联分支,一个分支带一个5Ω电阻,另一个分支带3Ω电阻。
      圈出两个平行分支,以将它们与电路的其余部分区分开。
  2. 寻找每个并联部分的电阻。 使用并联电阻公式 1R.T.=1R.1+1R.2+1R.3+...1R.ñ{ displaystyle { frac {1} {R_ {T}}} = { frac {1} {R_ {1}}} + { frac {1} {R_ {2}}} + { frac {1 } {R_ {3}}} + ... { frac {1} {R_ {n}}}}简化图表。 找到并联部分的总电阻后,就可以在图中划掉整个部分。将那部分视为电阻等于您发现的值的单线。
    • 在上面的示例中,您可以忽略两个分支并将其视为一个1.875Ω电阻。
  3. 将串联电阻加在一起。 用单个电阻器代替每个并联电路后,图表应为单个环路:一个串联电路。串联电路的总电阻等于所有单个电阻的总和,因此只需将它们加在一起即可得出答案。
    • 简化图包含一个1Ω电阻,一个1.5Ω电阻以及您刚才计算的1.875Ω截面。这些都是串联的,所以 R.T.=1+1,5+1,875=4,375{ displaystyle R_ {T} = 1 + 1.5 + 1.875 = 4.375}使用欧姆定律找出未知值。 如果您不知道电路中特定组件的电阻是多少,请寻找一种方法来进行计算。如果您知道该组件两端的电压V和电流I是多少,请根据欧姆定律确定其电阻:R = V /I。

方法4之4:幂公式

  1. 了解功率公式。 功率是电路消耗能量的程度,以及它向驱动电路的任何事物(例如灯)提供能量的程度。电路的总功率等于总电压和总电流的乘积。或以等式的形式:P = VI。
    • 请记住,在为总电阻求解时,需要电路的总功率。仅仅知道通过一个组件的力量是不够的。
  2. 使用功率和电流确定电阻。 如果您知道这些值,则可以将两个公式结合起来以找到电阻:
    • P = VI(功率=电压x电流)
    • 欧姆定律告诉我们V = IR。
    • 在第一个公式中将IR替换为V:P =(IR)I = IR。
    • 重新排列以确定电阻:R = P /I。
    • 在串联电路中,一个组件上的电流与总电流相同。这不适用于并行连接。
  3. 使用电源和电压确定电阻。 如果只知道功率和电压,则可以使用相同的方法确定电阻。不要忘记使用电路上的全部电压或为电路供电的电池电压:
    • P = VI
    • 将欧姆定律重新排列为I:I = V / R。
    • 在功率公式中用I替换V / R:P = V(V / R)= V / R。
    • 重新排列公式以求解电阻:R = V /P。
    • 在并联电路中,分支上的电压与总电压相同。对于串联连接,情况并非如此:一个组件上的电压不等于总电压。

尖端

  • 功率以瓦特(W)为单位。
  • 电压以伏特(V)为单位。
  • 电流以安培(A)或毫安(mA)为单位进行测量。 1个月= 1103{ displaystyle 1 * 10 ^ {-3}}A = 0.001A。
  • 这些公式中使用的功率P指的是特定时间的功率的直接量度。如果电路使用交流电(AC),则功率会不断变化。电工用公式P计算交流电路的平均功率。平均数 =VIcosθ,其中cosθ是电路的功率因数。