如何计算等效电阻(串并联电路实例)

如何计算等效电阻

什么是等同的阻力?

等效抵抗被定义为一个点的总数抵抗性在a中测量平行系列电路(在整个电路或电路的一部分中)。等效电阻在两个终端之间定义或节点的网络。等效阻力听起来可能很复杂,但它只是“完全阻力”的一种技术说法。

在网络的等效电阻,单个电阻器可以替代完整的网络,以便采用特定的应用电压和/或等价的当前可以在用作网络时类似于那个。

当电路有多个电路部件时,应该有一种方法来计算整个电路的总有效电阻或仅仅是电路的一部分。

在我们讨论平等阻力之前,我们可以描述阻力。电阻是一种衡量装置或材料可以抵抗电力运动的量。它与电流反向相关,更高的电阻意味着降低电流;降低电阻意味着更高的电流。

如何找到等效电阻

等效电阻表示电路中的所有电阻器的总效果。可以在串联或并联电路中测量等效电阻。

电阻器包括两个结,其中电流进入外部。它们是利用电力的被动设备。为了提高净电阻,电阻必须串联连接,电阻必须并联连接,以降低电阻。

等效电阻并联电路

并联电路是元件连接到不同分支的电路。在并联电路中,对于每个并行分支,电压降是相同的。每个分支中的总电流等于分支外部的电流。

电路的等效电阻是单电阻器需要的电阻量,以便均衡电路中存在的电阻器集的总效果。对于并联电路,并联电路的等效电阻为

\ begin {align *} \ frac {1} {r_p} = \ frac {1} {r_1} + \ frac {1} {r_2} + \ frac {1} {r_3} + ....+ \ frac {1} {r_n} \结束{align *}

哪里R_1 R_2 ,R_3 是并联的单个电阻的阻值。

电流的总量通常会随着累积抗性的水平而变化。各个电阻器的电阻与电阻收集的总电阻之间存在直接关系。

如果电阻的所有端点都连接到两个端点电力供应,因此电阻器并联连接,并且它们在其端点之间的等效电阻下降。在平行电路电流中有多个方向流动。

为了调查这种关系,让我们从一个位于并联分支的两个电阻的最简单情况开始,每个电阻具有与4相同的电阻值\ω 。由于电路为电荷运输提供了两条等同的路径,因此只有一半收费可以选择穿过分支机构。

Parable电路的等效电阻

虽然每个分支给4\ω 对流过它的任何电荷的抵抗力,只有一半的电荷流过电路,可以满足4\ω 该分支的抵抗力。因此,两个4的存在\ω 并联电阻将等于一个2\ω 电路中的电阻。这是平行电路中等效电阻的概念。

等效电阻序列电路

如果所有组件串联连接,则电路称为串联电路。在串联电路中,每个单元以这样的方式连接,即只有一个路线,电荷可以通过外部电路行进。通过外部电路环路的每次电荷都会以顺序方式通过每个电阻。在串联电路中,电流只有一条流量。

充电以不同于各处的速率在外部电路上流动。目前在一个地方并不强,另一个地方较弱。成反比,当电流的确切量随总体电阻而变化。在电路中的所有电阻器的电阻之间存在直接关系,并且在电路中存在的所有电阻器的总电阻之间的直接关系。

例如,当两个6-ω电阻串联连接时,它将相当于在电路中具有一个12Ω电阻。这是串联电路中等效电阻的概念。

串联电路的等效电阻

对于串联电路,串联电路的等效电阻是给出的

\begin{align*} R_s = R_1 + R_2 + r3 + ....结束R_n \{对齐*}

如果一个电阻器的端点与相邻电阻器的端点线性连接,一个电阻器的自由端和另一个电阻器的自由端分别与电源连接。然后把两个电阻串联起来,在两个端点之间电阻相等。

等同的抵抗例子

对于上述电阻组合,求A点和B点之间的等效电阻。

例1

对于下面给定的电路,A点和B点之间的等效电阻是多少?

A和B之间的等效电阻

两个电阻器R_1 R_2 价值4 \ω 在系列。所以它们的等效电阻值是

\ begin {align *} r_s = r_1 + r_2 \ end {align *}

\ begin {align *} r_s = 4 \ oomega + 4 \ oomga = 8 \ Omega \ End {align *}

A和B步骤2之间的等效电阻

R_s R_3 R_4 并行。电路的电阻电阻。

\ begin {aligal *} \ frac {1} {r_p} = \ frac {1} {8 \ omega} + \ frac {1} {6 \ omega} + \ frac {1} {4 \ omega} = \ frac{13} {24} \ omega \ END {align *}

\ begin {align *} \ frac {1} {r_p} = 1.85 \ omega \ neg {align *}

例2.

对于下面的给定电路,计算端点A和B之间的等效电阻

A和B问题2之间的等效电阻2

串联连接的电阻器的等效电阻的表达式如下给出。

\ begin {align *} r_s = r_1 + r_2 + r_3 \ neg {align *}

\ begin {align *} r_s = 2 \ oomega + 3 \ Omega +4 \ Omega \ End {align *}

\ begin {align *} r_s = 3 \ oomega \ end {align *}

哪个电路具有最小的等效电阻

例1

从下面给出的电路中,找出具有最小等效电阻的电路。

最小电阻问题选项A
选项A.
最小电阻问题选项B
选项B.
最小电阻问题选项C
选项C.
最小的阻力问题选项D
选项D.

第一种是串联电路。因此,给出了等同的电阻

begin{align*} R_s = 2\欧米茄+ 2\欧米茄\ = 4\欧米茄\end{align*}

第二给定是一个平行电路。因此,给出了等同的电阻

{对齐*}\ \开始压裂{1}{R_p} = \压裂{1}{2ω\}+ \压裂{1}{2ω\}= 1 \ω\{对齐*}结束

第二给定也是平行电路。因此,给出了等同的电阻

\ begin {aligne *} \ frac {1} {r_p} = \ frac {1} {1 \ oomega} + \ frac {1} {1 \ omega} = 0.5 \ omega \ end {alight *}

第四个给出的是串联电路。因此,给出了等同的电阻

\ begin {aligne *} r_s = 1 \ oomga + 1 \ oomega \ = 2 \ Omega \ End {aligh *}

因此,从上面的计算中可以看出,第三种选项具有最小的Euqivalent电阻值。

困难的等效抵抗问题

例1

求给定电路的等效电阻。

要求的问题

为了获得等效的电阻,我们将电阻串联和并行相结合。这里,6 \ omega. 3 \ omega. 并行。因此,给出了等同的电阻

{对齐*}\ \开始压裂{6 \ times3}{6 + 3} = 2ω\ \{对齐*}结束

此外,1 \ omega. 5 \ω 电阻均串联。因此,将给出等同的阻力,

\begin{align*} 1\Omega + 5\Omega = 6\Omega\end{align*}

先减少需求问题

还原之后,我们注意到,2 \ω 2 \ω 是串联的,所以等效的阻力

\ begin {align *} 2 \ oomga + 2 \ oomega = 4 \ omega \ End {aligh *}

这个4 \ω 电阻现在与之平行6 \ omega. 电阻。因此,它们的等效阻力将是如此

{对齐*}\ \开始压裂{4 \ * 6}{4 + 6}= 2.4ω\ \{对齐*}结束

现在用合适的值替换上述电路,三个电阻就串联起来了。因此,最终等效电阻为

要求问题的二次减少

\ begin {aligne *} r_ {eq} = 4 \ oomga + 2.4 \ oomega + 8 \ oomga = 14.4 \ Omega \ End {aligh *}

例2.

点A和B之间的等效电阻是多少?

等效电阻例2

要通过电池找到电流,我们需要找到电路的等效电阻。总电流我分为I_1 I_2 。当前I_1 通过两次10 \ω 电阻器串联连接并具有相同的电流。当前I_2 经过10 \ω 20 \ omega. 电阻器具有相同的电流。

我们得找到电流I_2 首先计算通过电池的电流I。

我们看到了10 \ω 20 \ omega. 电阻器是串联的。我们用电阻为

\ begin {aligne *} r_ {eq} = 10 \ oomega + 20 \ oomega = 30 \ oomega \ neg {alight *}

10 \ω 电阻器是串联的。我们用相同的阻力替换它们

\ begin {aligne *} r_ {eq} = 10 \ oomega + 10 \ omega = 20 \ oomega \ END {align *}

等效电阻示例2步骤1

现在我们有两个电阻30 \ω 20 \ omega. 并行连接。我们可以用等效电阻替换。

\ begin {align *} \ frac {1} {r_ {eq}} = \ frac {1} {30} + \ frac {1} {20} = \ frac {1} {12} \ oomega \ end {align*}

最后,我们有两个电阻10 \ω 12 \ omega. 串联连接。这两个电阻的等效电阻是

\ begin {align *} r_ {eq} = 10 \ oomega + 12 \ oomga = 22 \ omega \ neg {alight *}

等效电阻示例2步骤2

现在我们可以通过电池找到电流。它是,

{对齐*}I = \ \开始压裂{V} {R_ {eq}} = \压裂{40}{22}= 1.8安培\{对齐*}结束

该电流分为两个电流I_1 I_2 。总电流

\ begin {align *} i = i_1 + i_2 \结束{align *}

(1)\ begin {arearation *} 1.8 = i_1 + i_2 \ end {公式*}

与电流相关的第二方程是电阻器两端的电压的条件30 \ω 等于电阻两端的电压20 \ omega.

(2)\ begin {arearation *} 20 \ times i_1 = 30 \ times i_2 \ end {arequation *}

从上述等式((1)和(2)电流I_2 是发现。

\ begin {align *} i_1 = 1.8  -  i_2 \ end {align *}

代入(2)式,

20(1.8 - I_2) = 30\times I_2 \end{align*}


\ begin {align *} 36 =(20 + 30)i_2 \ end {align *}


\ begin {align *} i_2 = \ frac {36} {50} = 0.72a \ neg {align *}

因此,现在当前的I_1被给出

\ begin {align *} i_1 = 1.8  -  0.72 = 1.08 A \ END {align *}

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关于维迪雅Muthukrishnan

Vidya Muthukrishnan目前在一家以产品为基础的IT公司担任高级工程师。她有5年的专业教学经验,曾在斯里克里希纳理工学院仪器仪表与控制工程系担任助理教授。她还拥有印度TCS 1年的行业经验。Vidya在萨斯特拉大学(SASTRA Universyabo和365哪个平台更大ity)完成了电子和仪器学学士学位,在维洛尔大学(VIT University Vellore)完成了生物医学工程硕士学位。