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纯电阻并联电路

 各种元器件均可以构成并联电路,电阻并联电路是一个最基本的并联电路,所有复杂的电路都可以简化成电阻串联和并联电路来进行工作原理的理解。 
    如图1-31所示是电阻并联电路。图1-31(a)所示电路中,电阻R1和R2两根引脚分别相连,构成两个电阻的并联电路,+V是这一电路的直流工作电压。 
  
 


    图1-31  电阻并联电路 
    分析这一电阻串联电路,要搞懂以下几个方面的题目。 
    1.串联电路总电阻愈并愈小 
    在电阻并联电路中,电路的总电阻是愈并联愈小,这一点与串联电路的总电阻刚好相反。假如两只20 kΩ的电阻器相并联,并联后总的电阻是一半,即为10 kΩ。 
在电阻并联电路中,各电阻并联后总电阻R的倒数即是各介入并联电阻的倒数之和,即1/R=1/R1+1/R2+1/R3……。 
    2.并联电路总电流即是各支路电流之和 
    如图1-31(b)所示电路,流过电阻R1 的电流是I1,流过电阻R2的电流是I2,并联电路的总电流是I,从电源+V流出的电流分成两路,一路流过电阻R1,另一路流过电阻R2,根据节点电流定律可知,各支路电流之和即是回路中的总电流,对这一详细电路而言是I =I1+I2。假如有更多的并联支路,便有I=I1+I2+I3+……。 
在    并联电路的各支路中,支路中的电流大小与该支路中的电阻器阻值大小成反比关系,阻值大的电阻器支路中的电流小,阻值小的电阻器支路中的电流大,从I=U/R公式中可以理解这其中的道理。当电阻R1的阻值大于R2的阻值时,电流I1小于电流I2。 
    3.并联电路的分流作用 
    从并联电路中可以看出,电源+V流出的总电流被分成两路,即总电流被分流了,将总电流I分成I1和I2,当有更多电阻并联时,可以将总电流分成更多的支路电流,只要适当选择各支路中电阻器的阻值,便能使各支路获得所需要的电流大小。这样的电路称为分流电路,在实用电路中到处可见。 
    4.并联电阻两端电压相等 
    如图1-31(b)所示电路,电阻R1上的电压为U1,电阻R2上的电压为U2,从电路图中可以看出这两只并联电阻两真个电压相等,在这一详细电路中还即是直流工作+V,由于电阻是与直流工作电压+V直接并联。 
    5.并联电路主要矛盾是阻值小的电阻 
    并联电路中,如若某一个电阻器的阻值远弘远于其他电阻的阻值,该电阻不起主要作用,可以以为它是开路的,这样电路中就留下阻值小的电阻器,分析并联电路时就是要捉住阻值小的电阻器,它是这一电路中的主要矛盾,即阻值小的电阻器在并联电路中起主要作用,这一点与串联电路相反。 
    6.并联电路中的开路特征 
    如图1-32所示是并联电路中电阻R2开路后的示意图。电路中,电阻R1与R2构成并联电路,但R2开路了,这样电路中就只有电阻R1。这一并联电路中的R2开路后电路会发生如下变化。 
   
 


    图1-32并联电路中电阻R2开路后的示意图 
    ①这一并联电路的总电阻值增大,原先总电阻为R1与R2的并联值,现在为R1,R1的阻值大于R1与R2的并联值。 
    ②对于直流工作电压+V而言,电阻R1和R2是这一直流工作电压的负载。当负载电阻比较大时,流过负载电阻的电流就比较小,也就是要求电源+V流出的电流比较小,通常将这一状态称为电源的负载比较轻。当负载电阻比较小时,流过负载电阻的电流就比较大,也就是要求电源+V流出的电流比较大,通常将电路的这一状态称为电源的负载比较重。当并联电路中的某只电阻开路后,电路的总电流下降,说明电源的负载比较轻了。 
    ③电阻R2支路中的电流为零,电阻R1支路中的电流大小不变。 
    ④并联电路的总电流减小,由于R2支路中的电流为零了。R2支路开路后,这一并联电路的总电流不是为零,只是减小,这一点与串联电路不同。 
  电阻器R2开路详细可以表现为这样几种形式:一是电阻器两根引脚之间的电阻体某处开裂,二是电阻器的一根引脚断路了,三是电阻器两根引脚所在的铜箔线路某一处开裂,这也是电阻器开路。 
    7.并联电路中的短路特征 
    如图1-33所示是并联电路中电阻R2短路后的示意图。电路中,电阻R1与R2构成并联电路,但是R2被短路了,这样电路中的电阻R1也同样被短路。这一并联电路中的R2短路后电路会发生如下变化。 
   
 


    图1-33 并联电路中电阻R2短路后的示意图 
    并联电路中,起主要作用的是阻值小的电阻器,这是并联电路的一个重要特性,电阻R2被短路后,这短路线就相称于一个电阻为零的“电阻器”并联在电阻R1和R2上,相称于是一种三只电阻器的并联电路。 
    在电阻R2短路后,流过电阻R2的电流I2为零,由于电流从电阻值很小的短路线流过,而不从电阻值比较大的R2流过。同理,电阻R1中的电流I1也为零。由此可见,在并联电路泛起短路现象后,原来电路中的电阻R1、R2中均没有电流流过,这种情况的短对电阻R1和R2没有危害,电流都集中流过短路线,这是电路短路的一个特征。 
    根据欧姆定律公式I=U/R可知,因为短路线电阻值几乎为零,这样从公式中可能知道,此时流过短路线的电流理论上为无限大。实际电路中因为电源+V的内阻影响,电流不会为无限大,但是绝对是很大,而这一电流就是电源+V所流出的电流,显然这时对电源+V而言是重载,将有烧坏电源+V的危险。 
    上面所说的R2短路是指指R2两根引脚之间被另一根导线短路,在天然发生的短路中情况并非如斯,而是电阻器本身内部发生了短路,这时就会有很大的电流流过短路的电阻器,将这一电阻器烧坏。显然,这种元器件本身短路与元器件引脚之间被导线短存在着不同。但是,对电源而言这两种短路对电源的危害是一样的。 
    并联电路泛起短路后电路的变化不只是简朴的如斯,还有更深层次的变化,下面从电源电动势、电压源等方面进一步进行解说。 
  8.电源电动势概念 
电源电动势是衡量电源转换电能能力的物理量,它的大小即是外力将单位正电荷从电源负极经电源内部移动到正极所做的功。电源电动势用E表示,电动势和电压的单位相同,都是伏特。 

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