电阻串联

介绍

电阻是任何电气或电子电路的基本部件。电阻的数量通常与电路的大小无关。电阻器可以串联、并联或两者结合。为了减少不同电阻器组合的复杂性,需要遵循一些规则。

当电流相同时,两个电阻器称为串联。串联的电阻器可以用一个电阻器代替。所有的电阻器都遵循欧姆定律和基尔霍夫电流定律等基本定律,无论它们的组合和复杂性。

电阻串联

当一组电阻器背靠背连接在一条单线上时,我们称它们是串联的。同样的电流流过所有的电阻器。串联的电阻器有共同的电流。

在串联电阻网络中,流过的电流在所有点上都是相同的。

R1=我R2=我R3=我AB

考虑下面的串联电阻电路

这里电阻R1, R2和R3各值为1 Ω, 2 Ω和3 Ω串联。由于电阻器是串联的,所以流过它们的电流是相同的。电路的总电阻等于各个电阻的总和。

如果RT是总阻力吗

RT= r1 + r2 + r3

现在电路的等效电阻是

R情商= r1 + r2 + r3

R情商= 1 Ω + 2 Ω + 3 Ω

R情商= 6Ω

现在串联的电阻可以用一个电阻R代替情商值为6 Ω。

等效电阻的公式

在串联电阻网络中,当相同的电流通过每个电阻时,总电阻等于单个电阻的和。

∴R总计= R1+ R2+ R3.

例如,考虑如下所示串联的两个电阻

两个3 Ω电阻串联的组合相当于一个6 Ω电阻。因此,上述电路如下所示

类似地,考虑如下所示的三个串联电阻

三个3 Ω电阻串联的组合相当于一个9 Ω电阻。因此,上面的电路与下面相同

这个单电阻称为电路的等效电阻,用于替代串联中的任意数字电阻。

如果串联网络中有n个电阻,则

R情商= R1+ R2+ R3.+ ........+ Rn

由上述方程可以得出一个观察结果。串联电阻的等效电阻总是大于最大电阻的电阻。

电压的计算

对于串联电阻,每个电阻之间的电压不遵循与电流相同的规则。在电阻串联的情况下,电阻之间的总电压等于每个电阻之间的单个电位差的总和。

在上述电路中,每个电阻器之间的电位差可以用欧姆定律来计算。串联电路的电流为1a。然后根据欧姆定律

电阻R1上的电位差为I × R1= 1 × 1 = 1 v。

电阻R2之间的电位差为I × R2= 1 × 2 = 2 v。

电阻R3之间的电位差是I × R3.= 1 × 3 = 3 v。

因此总电压VAB= 1v + 2v + 3v = 6v。

考虑三个电阻R的串联1, R2和R3.有电流流过它们。

设A到B的电势降为v。电势降是每个电阻器上的单个电势降之和。然后根据欧姆定律

通过R的势降1是VR1= I × r1

通过R的势降2是VR2=我×R2

通过R的势降3.是VR3=我×R3.

rt v = vR1+ VR2+ VR3

rt v = I × r1+ I × r2+ I × r3.

如果上述电路中串联电阻的等效电阻为R情商,然后

V = I × r情商

如果R1系列中有n个电阻器,R2....Rnthen the total voltage across them is sum of individual potential difference across each resistor.

VT= VR1+ VR2+……+ VRn

在n个电阻的串联电阻组合中,如果每个电阻的电阻值不同,则每个电阻之间的电势不同。

N个电阻串联在一起,每一个电阻都有N个不同的电位差。这种类型的电路将形成一个分压器。分压器电路是电位器结构的基础。

在串联电路中,电压、电流或电阻的值可以用欧姆定律计算出来。电阻可以在一个串联电路中交换,而不影响每个电阻的总功率、电流或电路的总电阻。

电阻系列例子

1.考虑下面的电路来计算A和B之间的总电压。

两个电阻R1和R2串联。

R1= 2 Ω和R2= 3Ω

电路中的电流为I = 5a

单个电压降可以用欧姆定律计算如下

电阻R1上的压降是VR1= I × r1= 5 × 2 = 10v

电阻R2上的压降为VR2= I × r2= 5 × 3 = 15v

总电压降是单个电压降之和。

V =R1+ VR2= 10 + 15 = 25v

另一种方法是通过计算串联组合的等效电阻。可以用一个等效电阻的单个电阻代替串联组合中的单个电阻。串联两个电阻R1和R2的等效电阻为

R情商= R1+ R2= 2 + 3 = 5Ω

根据欧姆定律,

A和B上的电压降为

V = I × r情商= 5 × 5 = 25v。

  1. 考虑下面的电路,其中每个电阻器上的单个电势降的值与串联组合中的电流一起给出。串联组合的总电阻为R = 30 Ω。电路中的电流为1a。

R = 30Ω and I = 1

流过每个电阻器的电流是相同的。

I = i1 = i2 = i3 = i4 = 1。

根据欧姆定律,可计算出电阻值为

R1= V1/我1

R1= 5 / 1 = 5Ω

同样R2= V2/我2

R2= 8 /1 = 8Ω

和R3.= V3./我3.

R3.= 7 / 1 = 7Ω

通过R的势4没有指定。但是R的值4可由电路的总电阻或等效电阻的值来计算。

R情商= R1+ R2+ R3.+ R4

∴R4= R情商- (R1+ R2+ R3.)

R4= 30 - (5 + 8 + 7)

R4= 10Ω

现在越过R的势4可以计算为

V4=我4×R4

∴V4= 1 × 10 = 10v

总电压VAB可以用两种方法计算。

第一种方法是利用个体电位差。

总电压等于各个电位差之和。

VAB= V1+ V2+ V3.+ V4

式中,V1、V2、V3、V4分别为电阻R1、R2、R3、R4之间的电位差。

因此VAB= 5 + 8 + 7 + 10

VAB= 30 V

第二种计算总电压的方法是利用等效电阻的值。

总电压等于电流与等效电阻的乘积。总电流和等效电阻分别为I = 1a和R情商= 30Ω。

因此VAB= I × r情商

VAB= 1 × 30

VAB= 30 V

应用程序

当两个不同电阻的电阻串联时,它们之间的电压是不同的。这种方法是分压电路的基础。

如果分压电路中的一个电阻被传感器替换,那么被感知的量就被转换成一个容易测量的电信号。常用的传感器有热敏电阻和光敏电阻。在热敏电阻中,电阻随温度的变化而变化。例如,假设热敏电阻在温度为25时的电阻为10 KΩ0C.相同的热敏电阻在100℃下可以有100 Ω的电阻0因此,热敏电阻上的电势降会因温度的不同而不同。这种电阻随温度的变化可以通过校准来从热敏电阻的电位降求得温度值。

图:光传感器电路

另一种采用电阻串联的传感器是光敏电阻或光相关电阻。在光相关电阻中,电阻根据入射光的强度而变化。在没有光的情况下,一个典型的光相关电阻的电阻高达1 MΩ。在有光的情况下,与光相关的电阻器的电阻下降到一个小值,一般在几个欧姆的顺序。这种电阻随光强的变化会导致不同的电压降。电压降可以通过校准来发现特定波长的光的存在。

3反应

  1. 实际上,为什么串联电路网络中的IR1 = IR2 = IR3 = IAB。
    而在并联电阻组合中,IAB = IR1 + IR2 + IR3。
    请解释一下。

  2. 嗨. .
    不错的文章。
    感谢您写关于电阻系列中的电压计算,我对这个计算系统非常困惑。这篇文章对我很有用,帮助很大,谢谢。

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