FHSST 物理/電學/簡單並聯電路
讓我們從一個由三個電阻器和一個電池組成的並聯電路開始
關於並聯電路需要理解的第一個原理是,電路中所有元件上的電壓是相等的。這是因為並聯電路中只有兩組電氣公共點,在任何給定時間,測量兩組公共點之間的電壓必須始終相同。因此,在上面的電路中,跨越的電壓等於跨越的電壓,等於跨越的電壓,等於跨越電池的電壓。這種電壓的相等性可以用另一個表格來表示我們的起始值
就像串聯電路一樣,歐姆定律的相同注意事項也適用:電壓、電流和電阻的值必須處於相同的上下文中,才能使計算正確。但是,在上面的示例電路中,我們可以立即將歐姆定律應用於每個電阻器以找到其電流,因為我們知道每個電阻器上的電壓(9 伏特)和每個電阻器的電阻
在這一點上,我們仍然不知道此並聯電路的總電流或總電阻是多少,因此我們無法將歐姆定律應用於最右邊的(“總計”)列。但是,如果我們仔細思考發生的事情,應該很明顯,總電流必須等於所有單個電阻器(“分支”)電流的總和
當總電流從 8 號點離開負 (-) 電池端子並流經電路時,部分電流會在 7 號點分流,向上流過 ,更多電流會在 6 號點分流,向上流過 ,剩餘電流向上流過 。就像河流分流成幾條小溪一樣,所有小溪的總流量必須等於整條河流的流量。在電流流過 , 和 匯合流回電池的正極 (+) 方向,流向 1 號點:從 2 號點流向 1 號點的電子流必須等於流過 , 和 的(支路)電流之和。
這是並聯電路的第二個原理:總電路電流等於各個支路電流之和。利用這個原理,我們可以用 , 和 之和來填補我們表格中的 位置。
最後,將歐姆定律應用於最右邊的“總計”欄,我們可以計算出總電路電阻。
請注意這裡很重要的一點。總電路電阻只有 625 :小於任何一個單獨的電阻。在串聯電路中,總電阻是各個電阻之和,總電阻必然大於任何一個單獨的電阻。然而,在並聯電路中,情況恰恰相反:我們說各個電阻是減弱而不是加起來得到總電阻。這個原理完成了我們對並聯電路“規則”的三元組的描述,就像串聯電路也被發現有電壓、電流和電阻三個規則一樣。從數學上講,並聯電路中總電阻與各個電阻之間的關係如下所示
相同的基本形式的公式適用於任何數量的並聯連線的電阻,只需在分數分母上新增儘可能多的1/R項來適應電路中所有並聯連線的電阻。