1.4 电阻的串联、并联和混联
电阻是电路中应用最多的一种元件,电阻在电路中的连接形式主要有串联、并联和混联三种。
1.4.1 电阻的串联
两个或两个以上的电阻头尾相连串接在电路中,称为电阻的串联,如图1-16所示。
图1-16 电阻的串联
电阻串联有以下特点:
1)流过各串联电阻的电流相等,都为I。
2)电阻串联后的总电阻R增大,总电阻等于各串联电阻之和,即
R=R1+R2
3)总电压U等于各串联电阻上电压之和,即
U=UR1+UR2
4)串联电阻越大,两端电压越高,因为R1<R2,所以UR1<UR2。
在图1-16所示电路中,两个串联电阻上的总电压U等于电源电动势,即U=E=6V;电阻串联后总电阻R=R1+R2=12Ω;流过各电阻的电流=0.5A;电阻R1上的电压UR1=IR1=(0.5×5)V=2.5V,电阻R2上的电压UR2=IR2=(0.5×7)V=3.5V。
1.4.2 电阻的并联
两个或两个以上的电阻头头相连、尾尾相连并接在电路中,称为电阻的并联,如图1-17所示。
图1-17 电阻的并联
电阻并联有以下特点:
1)并联的电阻两端的电压相等,即
UR1=UR2
2)总电流等于流过各个并联电阻的电流之和,即
I=I1+I2
3)电阻并联总电阻减小,总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,即
该式可变形为
4)在并联电路中,电阻越小,流过的电流越大,因为R1<R2,所以流过R1的电流I1大于流过R2的电流I2。
在图1-17所示电路中,并联的电阻R1、R2两端的电压相等,UR1=UR2=U=6V;流过R1的电流,流过R2的电流,总电流I=I1+I2=(1+0.5)A=1.5A;R1、R2并联总电阻为
1.4.3 电阻的混联
一个电路中的电阻既有串联又有并联时,称为电阻的混联,如图1-18所示。
对于电阻混联电路,总电阻可以这样求:先求并联电阻的总电阻,然后再求串联电阻与并联电阻的总电阻之和。在图1-18所示电路中,并联电阻R3、R4的总电阻为
图1-18 电阻的混联
电路的总电阻为
R=R1+R2+R0=(5+7+4)Ω=16Ω
读者如果有兴趣,可求图1-18所示电路中总电流I,R1两端电压UR1,R2两端电压UR2,R3两端电压UR3和流过R3、R4的电流I3、I4的大小。