提示
任何复杂的电路经过各种等效和简化后都可以归纳两种电路:一种是串联电路,另一种是并联电路。所以掌握串联电路和并联电路是分析各种电路工作原理的关键之一。
电阻串联电路又是各种串联电路的基础,必须深入掌握电阻串联电路的特性和工作原理。如图1-6所示为电阻串联电路,电路中只有电阻,没有其他的元器件,所以称为纯电阻电路。
图1-6 电阻串联电路
电路中,电阻R1和R2的引脚头尾相连,这种连接方式称为串联,从而构成两个电阻的串联电路,+ V 是该电路中的直流工作电压。
电阻串联电路中,串联后的总电阻等于各参与串联电阻的阻值之和,即总电阻 R = R 1 + R 2 + R 3 +…。
由此可见,电阻串联后的总电阻会增大,即电阻串联越多,电路总的电阻就越大。
如图1-7所示是电阻串联电路的等效电路示意图。例如,一只10kΩ电阻与一只12kΩ电阻串联,其串联电路总的电阻等于10kΩ+12kΩ=22kΩ。
图1-7 电阻串联电路的等效电路示意图
提示
利用电阻串联电路的阻值相加特性,可以进行故障检修中的应急处理。例如,需要一只3kΩ的电阻,而手上没有这一阻值的电阻,但有1kΩ和2kΩ的电阻,将这两只电阻串联后就能得到所需要的3kΩ电阻。
电阻串联电路并不止是两只电阻串联,可以有更多的电阻串联起来。如图1-8所示是3只电阻的串联电路。
图1-8 3只电阻的串联电路
在电路分析中,要抓住电路中的主要矛盾,它是电路工作的关键,特别是电路中有许多元器件时,如果能及时地抓住电路中主要元器件的作用,无疑可以提高电路分析的速度和质量。
在电阻串联电路中,当其中某个电阻的阻值远小于其他电阻的阻值时,该电阻的作用在电路分析中可以忽略不计。为了便于理解这一点,可以将该电阻视为短路,即可以看成该电阻两根引脚之间被一根电阻为0Ω的导线接通,这样,串联电路中就只有电阻值大的那只电阻存在。
在电阻串联电路的分析过程中,要抓住电阻值大的电阻,它是串联电路中的主要矛盾,因为电阻值大的电阻其电压降也大。
如图1-9所示,因为在串联电路中,流过各电阻的电流相等,这样阻值大的电阻上的压降大。
图1-9 示意图
纯电阻串联电路比较简单,在掌握了上述电阻串联电路主要特性后,可以方便地进行电路的分析。电路分析中主要了解下列几点:
(1)电路分析中要分清是不是串联电路,只有在串联电路中流过电路中的每一只电阻的电流大小才一样,如果电路中有其他支路,那么就不是串联电路。
(2)如果串联电路中的电阻多于两只,串联电路的特性不变。
(3)上述分析中没有说明流过串联电路中流过电阻的电流是直流电流还是交流电流,因为无论直流电流还是交流电流,电阻都有相同的电路作用。
(4)上面介绍的是纯电阻串联电路,这是其他各种串联电路的基础,实用电路中会出现其他元器件构成的串联电路,如电容的串联电路、电阻和电容的串联电路等,这些串联电路都可以用纯电阻串联电路进行等效,以理解它们的工作原理,所以纯电阻串联电路是所有串联电路的基本电路。