如何計算串聯與並聯電阻
你是否需要知道如何計算串聯電阻、並聯電阻和串並混合電路的電阻?如果不想把電路燒了,那你的確需要知道!本文將向你展示如何僅用幾個簡單的步驟就完成計算。閱讀以前要說明,電阻其實並沒有“內”、“外”之分,文中提到的“內”和“外”只是一種表述方式,幫助新手理解連接的概念。
串聯電阻
(01)何爲串聯電阻。串聯電阻就是把一個電阻的“外端”連接到電路中另一個電阻的“內端”。每增加一個電阻,電路的總阻抗都會增加。
(02)以串行方式連接的n個電阻的計算公式是:R= R+ R+ .... R,即所有串聯電阻阻值相加。舉例說明,想想如何計算圖中所示電路的等價阻值
(03)在這個例子中, R= 100 Ω 和 R= 300Ω 相互串聯。R= 100 Ω + 300 Ω = 400 Ω
並聯電阻
(01)何爲並聯電阻。當兩個或多個電阻的“內端”彼此相連,“外端”也彼此相連時,即爲並聯電阻。以並行方式連接的n個電阻的計算公式是:R= 1/{(1/R)+(1/R)+(1/R)..+(1/R)}這裏舉例說明,已知 R= 20 Ω,R= 30 Ω,R= 30 Ω。
(02)這3個電阻並聯後的總阻值相當於: R= 1/{(1/20)+(1/30)+(1/30)} = 1/{(3/60)+(2/60)+(2/60)} = 1/(7/60)=60/7 Ω = 約8.57 Ω。
串並混合電路
(01)何爲串並混合電路。混合電路就是串聯電路和並聯電路以任何方式的連接組合。想想如何計算下圖所示電路的等價阻值。
(02)可以看到,電阻 R和 R是串聯的。因此其等價阻值(我們用 R來表示它)就是: R= R+ R= 100 Ω + 300 Ω = 400 Ω。
(03)接下來,我們看到電阻 R和 R是並行連接的。因此其等價阻值(我們用 R來表示它)就是: R= 1/{(1/20)+(1/20)} = 1/(2/20)= 20/2 = 10 Ω。
(04)然後,我們看到電阻 R和 R也是並聯的。因此其等價阻值(我們用 R來表示它)就是: R= 1/{(1/40)+(1/10)} = 1/(5/40) = 40/5 = 8 Ω。
(05)那麼現在我們就有了一個由電阻 R、R、R和 R串聯而成的電路。只需將其相加,即可得到原始電路的等效電阻 R。R= 400 Ω + 10 Ω + 8 Ω + 10 Ω = 428 Ω。
相關知識
(01)瞭解電阻。每種能導通電流的材料都具有電阻係數,即這種材料對電流的阻抗。
(02)電阻的衡量單位是歐姆。歐姆的符號爲 Ω。
(03)不同的材料阻抗特性也不同。舉例說明,銅的電阻率爲 0.0000017(Ω/cm3)陶瓷的電阻率約爲 1014(Ω/cm3)
(04)數值越大,對電流的阻抗就越大。你看,銅的電阻率很低,所以常用在電線中。而陶瓷則相反,它的阻抗如此大,用作絕緣體最合適。
(05)如何將多個電阻連接在一起,對電阻性電路的總體性能會產生很大影響。
(06)V=IR。這就是歐姆定律,由格奧爾格•歐姆在18世紀初提出。如果你已知三個變量中的兩個,就能輕易算出第三個。V=IR: 電壓 (V) 爲電流 (I) * 電阻 (R)。I=V/R: 電流爲電壓 (V) ÷ 電阻 (R)。R=V/I: 電阻爲電壓 (V) ÷ 電流(I).
特別提示
並聯電路的等效電阻(Req)總是小於所有並聯電阻中最小的;串聯電路的等效電阻總是大於所有串聯電阻中最大的。
記住,當多個電阻並行連接時,有多條通路可導通電流,因此總阻抗小於每條通路的阻抗。而當電阻串聯時,電流需要透過每個電阻才能流通,因此單個電阻的加和纔是串聯總電阻。
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