如何将欧姆定律应用于串联和并联电路
首先,我们了解一下欧姆定律的定义,以及它将如何应用到我们今天的实践中。欧姆定律得名于乔治·欧姆 (Georg Ohm),这位科学家发现通过导体的电流与电压和电阻直接相关。也就是说,电路或元器件的电流乘以电阻,可以得出电压。
示例:V=I x R、R=V/I、I=V/R
其中:
V = 电压
I = 电流
R = 电阻
现在,我们如何将该定律应用于电路呢?首先,我们必须确定电路是串联还是并联,因为每种方式都有各自的值的加总计算规则。串联电路的计算公式如下(下面的 C 为电容):
VT= V1+V2+...
IT= I1= I2= ...
RT= R1+R2+...
1/CT= 1/C1+1/C2+...
下图显示了一个串联电路,其中仅提供几个值。使用上面的串联电路计算公式,再结合欧姆定律,我们可以求出所有值。
下一张图显示的表格中填写了所有正确值。首先,我们将电阻相加,得出总电阻为 8.1 KΩ。由于我们已知总电压为 12 V,因此我们能够按以下方式得出总电流: (12 V)/(8100 Ω) = 0.00148 A 或 1.48 mA。由于所有负载都是串联的,因此整个电路上的电流是相同的。现在,我们掌握了所有电流值和电阻值,我们可以使用 V=I x R 计算所有电压值。若要得出功率,可以使用 P=I x V。非常简单。
现在,让我们了解并联电路的计算公式:
VT= V1=V2=...
IT= I1+I2+...
1/RT= 1/R1+1/R2+...
CT= C1+C2+...
有什么变化?在并联电路中,总电压等于并联电路中每条线路的电压。每条线路的电流相加,等于总电流。而电阻和电容的公式进行了互换。
下面是一个并联电路图,其中提供几个值。使用上面的并联电路计算公式,再结合欧姆定律,我们可以求出所有值。
下图显示的表格中填写了所有正确值。目前我们知道电压为 10 V,因此表格中的所有电压均为 10 V。接下来,我们可以计算出总电阻:1/(330 Ω)+1/(1200 Ω)+1/(4700 Ω)+1/(6800 Ω) = 0.0042234/Ω。然后我们对该总计值取倒数,从而得出总电阻为 236.96 Ω。若要填充表格中的其他值,我们可以使用欧姆定律。使用 I=V/R,我们可以求出每个总电流值。然后使用 P=I x V 求出功率值。
您会注意到,我们并未使用所有的并联或串联电路计算公式,而是在某些情况下使用了欧姆定律。它们可以结合使用,以验证初始答案是否正确。在规划任何电路时,这些公式非常有用,因此如果您打算从事电子方面的工作,学习这些知识至关重要。不要担心,DigiKey 提供了一些在线计算器,能够帮助我们进行计算。熟能生巧。祝你学习愉快!
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