電阻混聯(lián)電路
一、混聯(lián)電路
在實際電路中,既有電阻串聯(lián)又有電阻并聯(lián)的電路,稱為混聯(lián)電路。如圖3-5-1所示。其中圖(a)所示混聯(lián)電路中,R1、R2、R33個電阻之間的連接關(guān)系是:R1與R2先串聯(lián),然后再與R3并聯(lián)。圖(b)所示混聯(lián)電路中,R1、R2、R33個電阻之間的連接關(guān)系是:R2與R3先并聯(lián),然后再與R1串聯(lián)。
二、混聯(lián)電路的一般分析方法
混聯(lián)電路的一般分析方法如下:
圖3-5-1 電阻混聯(lián)電路
1)求混聯(lián)電路的等效電阻。先計算各電阻串聯(lián)和并聯(lián)的等效電阻,再計算電路總的等效電阻。
2)求混聯(lián)電路的總電流。由電路的總的等效電阻和電路的端電壓計算電路的總電流。
3)求各部分的電壓、電流和功率。根據(jù)歐姆定律、電阻的串、并聯(lián)特點和電功率的計算公式分別求出電路各部分的電壓、電流和功率。
【例3-5-1】 如圖3-5-2所示電路,已知U=220V,R1=R4=10Ω,R2=300Ω,R3=600Ω。試求:
(1)電路的等效電阻R;
(2)電路中的總電流I;
(3)電阻R2兩端的電壓U2;
(4)電阻R3消耗的功率P3。
圖3-5-2
【解】?。?)電路的等效電阻
(2)電路中的總電流
(3)電阻R2兩端的電壓
U2=U-I(R1+R4)=(220-1×20)V=200V
(4)電阻R3消耗的功率
也可用其他方法求解電阻兩端的電壓U2和電阻R3消耗的功率P3。
三、聯(lián)電路的等效變換與等效電阻的求法
在實際電路中,有些混聯(lián)電路往往不易一下子看清各電阻之間的連接關(guān)系,這是需要根據(jù)電路的具體結(jié)構(gòu),按照電阻串、并聯(lián)電路的定義和性質(zhì),進行電路的等效變換?;炻?lián)電路的等效變換通常采用等電位法,等電位法的一般分析方法如下:
(1)確定等電位點,標(biāo)出相應(yīng)的符號
導(dǎo)線的電阻和理想電流表的電阻可忽略不計,可以認為導(dǎo)線和電流表連接的兩點是等電位點。
(2)畫出串、并聯(lián)關(guān)系清晰的等效電路圖
根據(jù)等電位點,從電路的一端畫到另一端,一般先確定電阻最少的支路,再確定電阻次少的支路。
(3)求解等效電阻
根據(jù)電阻串、并聯(lián)的關(guān)系求出等效電阻。
【例3-5-2】 如圖3-5-3(a)所示電路中,R1=R2=R3=R4=10Ω,試求S斷開與閉合時AB間的等效電阻。
圖3-5-3
分析 S斷開時,A″A為等電位點;從A點出發(fā)到B點有三條通路,第一條通過R2,第二條通過R4,第三條通過R1與R3;其簡化等效電路如圖(b)所示,即R1與R3串聯(lián)再與R2、R4并聯(lián)。S閉合時,A″、A′與A為等電位點;從A點出發(fā)到B點仍有三條通路,第一條通過R2,第二條通過R4,第三條通過R3,R1接在A與A?之間,被短路;其簡化等效電路如圖(c)所示,即R2、R3、R4并聯(lián)。
【解】?。?)S斷開時:
(2)S閉合時:
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