電阻電路圖:了解連接和功能
- 發表時間:2021-11-09 08:50:34
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關于電阻器電路圖,電阻器是電子設備中最關鍵的電子元件之一。它們是限制電流流動的無源元件,提供特定的壓降,并充當電路的電氣負載。
您可以通過不同方式配置電阻器來實現這些目標。有串聯連接的初級電阻器、并聯連接的電阻器和串聯和并聯連接的電阻器組合三個初級電阻器。
本文將涵蓋所有三種類型,并附有展示它們如何工作的圖表!讓我們開始吧!
串聯電阻
串聯連接的電阻器具有兩個或多個首尾相連的電阻器,所有電阻器的電壓相同。
如何串聯電阻
假設電線的電阻可以忽略不計,將每個電阻器的末端連接到電源輸出源。電阻是串聯的,所以如果一個電阻有 R1,另一個電阻也有電阻 R2。總電阻是 單個電阻值的總和;在這種情況下,我們使用歐姆定律進行計算。
串聯電阻電路中的歐姆定律
歐姆定律指出,電流與任何導體兩點間的電壓成正比。在我們的例子中,電阻。
在下圖中,我們有一個帶有一系列電阻連接的簡單電路。第一個電阻的阻值為R1,第二個電阻的阻值為R2。
根據歐姆定律;V=IR
V = I * R_t
這里的 R_t 是我們在電路中連接的電阻器的有效電阻。電阻電路兩端的源電壓 (V) 與電壓相同。此外,電阻器是串聯的,因此它們具有相同的電位降。我們也可以使用歐姆定律來找到這個值。
串聯電路中的電流和功率
(串聯電阻電路)
在串聯電阻電路中,所有電阻之間的總電流 (I) 相同。也就是說,流過電阻_1的電流與流過電阻_2的電流相同。此外,電流輸出等于電池提供的電流輸出。重要的是,如果向電路添加更多電阻器,當前值會在整個過程中減小。這是因為盡管電阻不同,但電阻均分電流量。
所以,當前;I_t = I_1=I_2。
同樣,電流,我也是=V/Rt
換句話說,施加的電池電壓(V)除以有效電阻(Rt)。
功率由公式給出;P=V*I
在串聯電路中,施加的電位差是每個電阻器上各個電壓的總和。
因此,在計算電力時;P=V_total*I_total
串聯電路中的有效電阻
等效電阻是單個電阻器需要的電阻量等于課程中存在的電阻器集合的整體效果。
在簡單的串聯電路中,總電阻等于各個電阻值的總和。為了澄清起見,將電阻值相加。但是,電阻器也具有相同的電位降。 例如,在上面的電路中,有效電阻方程為:
Rtotal = R1 + R2 + R3
R_t = 5Ω+ 10Ω+ 5Ω= 20Ω
示例應用
LED限流
(LED限流電路圖)
LED具有不同的額定電流;因此,每個都需要等于或小于其額定值的電流。否則,如果流過電路的電流過大,它們將被損壞或毀壞。這是危險的,可能導致組件損壞或更糟:火災!因此,最好使用串聯電阻連接來保護您的電路。串聯電阻限制了 LED 上的最大壓降,使其在安全工作條件下運行!
并聯電阻
對于并聯連接的電阻器,所有電阻器的一端通過標準電線連接。同樣,所有其他端都通過標準電線連接。
如何并聯電阻
(電阻并聯圖)
在上面的例子中,我們有一個并聯電阻的簡單電路。并聯電阻器是不同的,因為每個電阻器的末端都沒有連接到電源,而是共享一個點作為它們的共享連接。此外,假設電線的電阻可以忽略不計。
電阻電路圖—— 并聯電阻電路中的歐姆定律
我們使用歐姆定律來找到流過每個并聯電阻的單個電流。這是因為每個電阻器上的電位降相等。在每個電阻兩端的輸出電壓恒定的情況下,電流 I=V/R
電阻電路圖—— 并聯電路中的電流和功率
對于并聯配置電路中的電阻器,并聯支路上的電壓降是相同的。此外,流經電路的電流與流經每個電阻器的單個電流的總和相同。但是,如果在電路中添加更多電阻,則電路的整體電阻會降低。
(并聯時分流)
由于總電流共享被分配到每個電阻器上。
因此,應用電流方程 I_t=I_1+I_2
也就是說,流過電路的總電流等于流過電阻的分流電流。
使用 P=VI 可以找到電阻器消耗的總功率。其中 I 是以安培為單位的總電流,V 是每個并聯電阻上的電壓。電阻值最大的電阻器獲得最低的電流,而單個電阻值最小的電阻器獲得的電流最佳。
所以; P=VI
P = (I_1 + I_2) * V
因此,對于每個電阻器,電阻器 R_1 I1= V1/R1。電阻 R_2 I2= V2/R2
并聯電路中的有效電阻
下圖有助于解釋如何在并聯電路中找到有效電阻。
(解釋有效電阻的示意圖)
要計算等效電阻,我們需要根據基爾霍夫環路定律了解結點規則。并聯配置電路中的總電阻是所有反向電阻總和的倒數。也就是說; 如果你有兩個并聯的電阻,實際的電阻計算就變成了;
電路方程如下;
由于電流在結點分流,根據環路規則,則 I=I1+I2
并且,由于 V=I1R1 和 I1R1=I2R2
那么,電流,I = I_1+ I_2
=V1/R1+V2/R2
但是V是一樣的=V/R1+V/R2
= V [1 / R1 + 1 / R2] = V / Req
1/請求= 1/R1+ 1/R2
此外,方程式電阻 Req=[1/R1+ 1/R2]?1
電阻串并聯組合
在電阻器組合中,一些電阻器采用串聯結構,而另一些則采用并聯結構。
最重要的是,這些是 需要理解的更復雜的電路。在組合電路中尋找電阻的核心概念是將整個過程轉換為串聯電路。通過將并聯電路中的等效電阻理解應用于整個組合電路,可以快速完成。
電阻器電路圖—— 如何串聯和并聯電阻器
(電阻組合電路)
串聯和并聯電阻器非常簡單。首先,您所要做的就是并聯 R2 和 R3。然后,單擊每個電阻器的末端以創建一個節點。現在,將另一個電阻 R1 添加到連接節點,如上圖所示。最后,將電線末端連接到電源。總電阻是每個電阻值的總和;在這種情況下,請使用歐姆定律進行計算。
電阻電路圖 - 串聯和并聯電阻電路組合中的電流和功率
總電流是所有單個電流的總和,功率也是如此。如果多個電阻并聯,則它們將共享一個公共輸出電壓源。重要的是,這是 假設它的 內阻可以忽略不計。這也意味著每個電阻器上的電壓將低于串聯時的電壓。
(電阻串聯和并聯)
如果您有串聯和并聯的電阻組合,則必須使用各種電壓和電流分配。請記住,它們是需要理解的復雜聯系。
使用歐姆定律的組合形式找到總輸出電流,其中 I=V/R_total。
這意味著連接的電阻在它們之間共享電流。
總功率與串聯相同,但每個電阻器耗散的電流和電壓較少。
P = VI = (Vsource / R_total) * I
電阻電路圖—— 串聯和并聯電路中的有效電阻
(串并聯組合電阻電路)
電阻器組合的等效電阻取決于它們的值和連接方式。因此,使用歐姆定律可以找到各種串聯和并聯電阻器電路中的總電阻。
首先,R_total = Req(Series) + Req(Parallel)
然后,Req parallel= Req??=(1/R2+ 1/R3)?1
= (1 / 10Ω + 1 / 10Ω) ?1 = 5Ω
接下來,并聯的電阻器 2 和 3 現在與 R1 串聯。
所以,R-total=Req(series) +Req(Parallel)
Rt = 5Ω + 5Ω = 10Ω。
串聯和并聯電阻器有助于控制電流,同時限制電氣負載上的電位降。
電阻電路圖 - 示例應用
(冰箱電路圖)
在冰箱電路中,存在電阻電路的組合。在上圖中,當冰箱門打開時,燈泡變暗。這是因為冰箱的電機消耗大量電流。結果,當電路中的 R1 經歷巨大的電壓降時,燈泡接收到低功率因此變暗。電阻器組合有助于限制通過電路的最大電流量。同時,它們提供了跨電力負載的特定潛在降低。
概括
總之,我們已經涵蓋了三種最常見的電阻電路圖類型。我們希望您現在對不同的連接類型及其工作方式有了更好的了解。
現在您可以設計電阻電路了!如果您對如何執行此操作有任何其他問題,請與我們聯系。
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