電阻串聯(lián)電路表面上看起來簡單,但實(shí)際應(yīng)用不簡單。我們在講新課前再來復(fù)習(xí)一下上節(jié)課可變直流穩(wěn)壓電源中的這幾組電壓是怎么算出來的,可能有的同學(xué)還是不清楚,因?yàn)閂OUT和ADJ之間的電阻沒有告訴我們。
大家找一下穩(wěn)壓器的電路(如圖3-3-1所示)。
圖3-3-1 穩(wěn)壓器的電路
下面的這個可調(diào)電阻知道,上面的電阻不知道。但這里已經(jīng)告訴我們好幾組電阻和輸出電壓了,就不難算出它是150Ω,用兩個75Ω的(如圖3-3-2所示)。
圖3-3-2 兩個75Ω電阻
穩(wěn)壓器Vref是1.25V(如圖3-3-3所示)。
圖3-3-3 Vref1.25V
150Ω不變,當(dāng)ADJ接30Ω是1.5V,210Ω是3V,450Ω是5V,570Ω是6V,930Ω答案就是9V了(如圖3-3-4所示)。
圖3-3-4 9V電壓
假設(shè)我想要再設(shè)一組電壓為12V,大家又再想一想,這里應(yīng)該加兩個多大的電阻(如圖3-3-5所示)?
圖3-3-5 算出兩個電阻的大小
如果能夠把這個答案做出來,那看懂電阻串聯(lián)電路就沒問題了。
接下來學(xué)習(xí)電阻并聯(lián)電路基礎(chǔ),一般我們把兩個或兩個以上的電子元器件按首首和尾尾方式連接起來的電路叫并聯(lián)電路。其中電阻并聯(lián)電路是電子電路中最常見最簡單的電路單元(如圖3-3-6所示)。
圖3-3-6 電源板上的電阻并聯(lián)電路
大家先看這個非常直觀形象的實(shí)物圖(如圖3-3-7所示)。
圖3-3-7 電阻并聯(lián)電路實(shí)物圖
一節(jié)電池,正極、負(fù)極、兩個電阻1和2、單刀開關(guān),這就是電阻并聯(lián)電路,它的特征是兩個電阻首首和尾尾相連并接在電路的兩點(diǎn)之間。
大家可以畫出它的等效電路圖(如圖3-3-8所示)。
圖3-3-8 電阻并聯(lián)電路等效電路圖
電池BAT,電阻R1、R2,開關(guān)S。
電路中有兩條電流通路:
一條是從電池正極流經(jīng)開關(guān)S、R1到電池的負(fù)極(如圖3-3-9所示)。
圖3-3-9 電路中經(jīng)R1的電流通路
一條是從電池正極流經(jīng)開關(guān)S、R2到電池的負(fù)極(如圖3-3-10所示)。
圖3-3-10 電路中經(jīng)R2的電流通路
在電阻并聯(lián)電路中,因?yàn)橛卸鄺l電流通路,那各并聯(lián)電阻兩端的電壓都是相等的。
大家也動手標(biāo)一下,這是U1、U2,這里是U總(如圖3-3-11所示)。
圖3-3-11 電路中的電壓
大家看到?jīng)]有,不管是U1、U2,還是U總,都是接在這兩點(diǎn)之間,所以U總=U1=U2。
這里是總電流I總,從這個位置分支,一路從R1這里,一路從R2這里。
根據(jù)電流連續(xù)性原理,流入這個點(diǎn)的電流要等于流出這個點(diǎn)的電流,也就是電路的總電流等于各分支電流之和:I總=I1+I2。
套用歐姆定律,得出總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)和,即1/R總=1/R1+1/R2。這說明在電阻并聯(lián)電路中,通過每個電阻的電流和它的電阻值成反比(如圖3-3-12所示)。
圖3-3-12 電阻并聯(lián)電路的各種關(guān)系
也就是說,電阻并聯(lián)電路的主要作用是分流,把幾個電阻并聯(lián)到一個電路中,相同阻值的電阻流過的電流相等,而不同阻值的電阻,電阻值越小的那一個流過的電流反而越大。
比如這里,R1是5kΩ,R2是10kΩ,那I1就大于I2。請大家對照電阻串聯(lián)電路進(jìn)行學(xué)習(xí),也是要重點(diǎn)掌握好并聯(lián)中的電流I、電阻R、電壓U之間的關(guān)系。
其實(shí)只要記牢:串聯(lián)電流相等,并聯(lián)電壓相等。其它的用歐姆定律一套就好了。
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