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。
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 =0.5A;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
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。
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
图1-18 电阻的混联
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。