电阻是电路中应用最多的一种元器件,电阻在电路中的连接形式主要有串联、并联和混联三种。
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 = R 1 + R 2
③ 总电压 U 等于各串联电阻上电压之和 ,即
U = U R1 + U R2
④ 串联电阻越大,两端电压越高, 因为 R 1 < R 2 ,所以 U R1 < U R2 。
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
=
R
1
+
R
2
=12Ω;流过各电阻的电流
电阻
R
1
上的电压
U
R1
=
IR
1
=(0.5×5)V=2.5V,电阻
R
2
上的电压
U
R2
=
IR
2
=(0.5×7)V=3.5V。
两个或两个以上的电阻头头相接、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
U R1 = U R2
② 总电流等于流过各个并联电阻的电流之和 ,即
I = I 1 + I 2
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 R 1 < R 2 ,所以流过 R 1 的电流 I 1 大于流过 R 2 的电流 I 2 。
在图1-17所示电路中,并联的电阻
R
1
、
R
2
两端的电压相等,
U
R1
=
U
R2
=
U
=6V;流过
R
1
的电流
流过
R
2
的电流
总电流
I
=
I
1
+
I
2
=(1+0.5)A=1.5A;
R
1
、
R
2
并联总电阻为
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。
图1-18 电阻的混联
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 R 3 、 R 4 的总电阻为
电路的总电阻为
R = R 1 + R 2 + R 0 =(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 , R 1 两端电压 U R1 , R 2 两端电压 U R2 , R 3 两端电压 U R3 和流过 R 3 、 R 4 的电流 I 3 、 I 4 的大小。