在电路中,将若干个电阻的一端共同连接在一起,另一端也连接在一起,使每一电阻承受相同的电压,电阻的这种连接方式叫做并联,如图2.1.5 所示。
图2.1.5 电阻的并联电路及等效电路
(a)并联电路;(b)等效电路
电阻的并联电路具有以下特点:
(1)电路中各支路两端的电压相等,且等于电路两端的电压,即
(2)电路的总电流等于各并联电阻分电流之和,即
(3)并联电路的总电阻(等效电阻)的倒数,等于各并联电阻的倒数之和,即
由式(2.1.8)可见,并联电路的等效电阻比任何一个并联电阻的阻值都小。
根据欧姆定律得
代入式(2.1.7)中
故
在并联电路的计算中,经常出现两个电阻并联的情况,根据式(2.1.8)可得到两个电阻的并联公式如下:
(4)在并联电路中,任一支路分配的电流与该支路的电阻阻值成反比,根据欧姆定律有:
由
得
即
由式(2.1.9)可见,电阻并联时,阻值越大的电阻分配到的电流越小,阻值越小的电阻分配到的电流越大,这就是并联电阻电路的分流原理。如果两个电阻R1、R2 并联时,等效电阻为,则有分流公式,即(www.xing528.com)
(5)并联电路的总功率等于各并联电路所消耗的功率之和,即
证明如下:
(6)在并联电路中,各个电阻消耗的功率与它的阻值成反比。由
得
【例2.1.4】 如图2.1.6 所示,电源供电电压U=220 V,每根输电导线的电阻均为R1=1 Ω,电路中一共并联100 盏额定电压为220 V、功率为40 W 的电灯。假设电灯在工作(发光)时电阻值为常数。试求:(1)当只有10 盏电灯工作时,每盏电灯的电压UL 和功率PL;(2)当100 盏电灯全部工作时,每盏电灯的电压UL 和功率PL。
图2.1.6 例2.1.4 图
【解】 每盏电灯的电阻为,n 盏电灯并联后的等效电阻为
根据分压公式,可得每盏电灯的电压,功率为
(1)当只有10 盏电灯工作时,即n=10,则Rn= R/n=121 Ω,因此有:
(2)当100 盏电灯全部工作时,即n=100,则Rn= R/n=12.1 Ω,有:
【例2.1.5】 有一只微安表,满偏电流为Ig= 100 μA,内阻Rg= 1 kΩ,要改装成量程为In= 100 mA 的电流表,试求所需分流电阻R。
【解】 如图2.1.7 所示,设(称为电流量程扩大倍数),根据分流公式可得Ig =,则:
图2.1.7 例2.1.5 图
2.1 测试题及答案
本题中,则:
上例表明,将一只量程为Ig、内阻为Rg 的表头扩大到量程为In,所需要的分流电阻为,其中,称为电流扩大倍数。
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