在实际电路中,既有电阻串联又有电阻并联的电路,叫做电阻混联电路。对于电阻混联电路的计算,只要按电阻串联和并联的计算方法,一步一步地把电路化简,最后就可以求出总的等效电阻。但是,在有些混联电路里,往往不容易一开始就看清各电阻之间的连接关系,难于下手分析。这时就要根据电路的具体结构,按照串联和并联电路的定义和性质,进行电路的等效变换,使其电阻之间的关系一目了然,再进行计算。
进行电路的等效变换可采用下面的两种方法。
1)利用电流的流向及电流的分、合,画出等效电路图。
【例2-5】在图2-7所示的电路中,已知R1=R2=8Ω,R3=R4=6Ω,R5=R6=4Ω,R7=R8=24Ω,R9=16Ω,电路端电压U=224V,试求通过电阻R9的电流和R9两端的电压。
图2-7 例2-5图
解:先将图2-7所示电路根据电流的流向进行整理。总电流通过电阻R1后在C点分成两路,一支路经R7到D点,另一支路经R3到E点后又分成两路,一支路经R8到F点,另一支路经R5、R9、R6也到F点,电流汇合后经R4到D点,与经R7到D点的电流汇合成总电流通过R2。例2-5图的等效电路如图2-8所示。
图2-8 例2-5图的等效电路
然后,根据电路中电阻的串、并联关系计算出电路的总的等效电阻,可得
R总 =28Ω
再计算电路的总电流
最后,根据电阻并联的分流关系,可计算出通过电阻R9中的电流为
I9=2A
电阻R9两端的电压为
U9=R9I9=(2×16)V=32V(www.xing528.com)
2)利用电路中各等电位点分析电路,画出等效电路图。
【例2-6】如图2-9所示,已知每一电阻的阻值R=10Ω,电源电动势E=6V,电源内阻R0=0.5Ω,求电路上的总电流。
图2-9 例2-6图
解:先对图2-9所示的电路进行整理。A点与C点等电位,B点与D点等电位,因此,UAB=UAD=UCB=UCD,即4个电阻两端的电压都相等,故画出的等效电路如图2-10所示。电路中总的等效电阻为
所以,电路上总的电流为
图2-10 例2-6的等效电路
3)由以上分析与计算可以看出,混联电路计算的一般步骤如下所述。
①首先对电路进行等效变换,也就是把不容易看清串、并联关系的电路,整理、简化成容易看清串、并联关系的电路(在整理电路过程中绝不能把原来的连接关系搞错)。
②先计算各电阻串联和并联的等效电阻,再计算电路的总的等效电阻。
③由电路的总的等效电阻和电路的端电压计算电路的总电流。
④根据电阻串联的分压关系和电阻并联的分流关系,逐步推算出各部分的电压和电流。
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