DC系列电路

出处:维库电子市场网时间:2025-02-07
DC系列电路 

在上面的简单串联电路中,12伏电池源看到的总电阻或等效电阻等于所有单个电阻器的值之和。因此:

r t  = r 1  + r 2  + r 3  =10Ω +20Ω +30Ω=60Ω

为了方便起见,我们已经为简单示例使用了电阻,因为它是DC电路。但是,相同的规则适用于AC(交替电流)电路,其中将在串联串行串周围发现总阻抗。

还要注意,等效或总电阻,串联电路的r t始终大于电路中任何电阻的值。因此,如果存在串联相关的“ n ”电阻或阻抗( n可能具有任何值),则:

r t  = r 1  + r 2  + r 3  + ... + r n

如前所述,由于电流只有一个闭环路径,因此电池源(V s )提供的总电流( i t )将是流过每个电阻的电流的值。

然后使用欧姆定律,将围绕系列电路流动的电流计算为:

串联电路中的电流

串联电路中的电流 

欧姆定律还指出,任何电压的值都可以通过将电流乘以电阻V = i x r来表示。然后,通过使用电流值,我们可以找到电路中任何组件的电势差,因此串联的任何电阻器上的电压下降。因此:

V S  = I T  X R T,V R1  = I T  X R 1,V R2  = I T  X R 2,V R3  = I T  X R 3  等。

使用欧姆定律,可以计算出上述串联电路中每个电阻的单个电压下降,如:

电阻跨电阻的电压下降等于:i t  x r 1 = 0.2  x 10 = 2伏

电阻跨电阻的电压下降等于:i t  x r 2 = 0.2  x 20 = 4伏

电阻跨电阻的电压下降等于:i t  x r 3 = 0.2  x 30 = 6伏

因此,电压v 1,v 2和v 3的总和等于总电池源电压V s。那是:

V S  = V AB  = V R1  + V R2  + V R3  = 2V + 4V + 6V = 12伏

因此,在连接的串联电路中,电压源的值等于围绕串联回路周围的电压降(在组件上出现的电势差)的总和。

请注意,“总和”一词与电压的线性添加有关,因为我们的串联电路示例由恒定的直流电压提供。在处理AC电压提供的阻抗时,单个电压下降的总和将是矢量总和。

使用电压部门

然后,我们可以看到,当将电源电压应用于电阻的一系列组合时,电压的一小部分出现在每个电阻上,电路周围的电压分布取决于单个电路元件的电阻值。

因此,电路可以由电压源的任何数量连接的电阻元件组成,每个电压下降都从每个元素之间的连接中取走。

串联电路中每个给定电阻的电压下降的比例值是该特定电阻与总串联电阻的比率。这被称为电压划分规则或电压分隔规则,是串联电路的主要特征。

对于任何数量的串联连接电阻元件,总电阻值为R t ,由串联组合中V s的源电压提供。在任何一个电阻元件中的电压下降,(r x ),( r x)的电压下降为:

串联电路的电压部门

串联电路的电压部门 

电压除法规则的优点是,我们只能使用电源电压和总串联电阻在每个电阻元件上找到比例电压下降的情况,而无需知道环电流的值,i。因此,它使我们能够快速计算电路中任何电阻器( r n )的电压。

因此,让我们使用电压划分规则来确定上面串联电路中三个电阻的电压下降。

电阻电压下降 

然后,我们可以看到: v r1 = 2v,v r2 = 4V的值和v r3 = 6v匹配与使用ohm定律和循环围绕循环流动的当前值相同的值。

请注意,尽管我们已经使用了三个电阻的电压划分规则,但只要它们以串联连接在一起,就可以用于任何数量的电阻。同样,对于电压划分规则,使用的电压V s不需要电池源电压,它可能只是层次串联组合的总电压。

要注意的一点是,这些电压滴和电压源(或上升)也可以使用Kirchhoff的电压定律(KVL)来汇总。

Kirchhoff的电压法(KVL)

Kirchhoff的电压定律指出,闭路环周围所有电压的代数总和必须等于零,(0)。也就是说,所有电压降的总和等于串联电路环中所有电压源的总和。

但是,我们必须考虑使用Kirchhoff的电压定律时的电压降低和来源的迹象,因为电压源也可能是负电压下降,而电压下降可以视为负电压源。

我们现在知道,电阻的电压总和V R1  + V R2  + V R3等于电池电压源。然后,我们可以证明Kirchhoff的电压定律适用于上面的简单系列电路,因为

V S-  (V R1  + V R2  + V R3)= 12 - (2 + 4 + 6)= 0

也就是说,电源电压减去电压降的总和等于零。因此,电路周围的电压分布符合Kirchhoff的电压定律

系列电路示例NO2

欧姆值的五个电阻,5Ω,12Ω,20Ω,15Ω和8Ω串联连接在一起,串联组合在24伏的直流电池电压源上连接。计算回路电流,这是在电路周围流动的,并且使用电压划分规则在每个电阻方面下降。

系列电路示例

系列电路示例 

No1。找到总串联电阻,r t

r t  = r 1  + r 2  + r 3  + r 4  + r 5  =5Ω +12Ω +20Ω +15Ω +8Ω=60Ω

 

NO2。找到循环电流,我

循环电流 

NO3。找到单个电压降

串联电压下降 

如果有希望的话,我们可以使用欧姆定律,而循环电流值可以找到单个电压下降的方式,以对我们的电压分配计算进行仔细检查,因为我们知道,电阻跨电阻的电压下降只是当前的电阻,电阻是电阻的,(i x r):

电阻跨电阻的电压下降等于:i t  x r 1 = 0.4  x 5 = 2.0伏

电阻跨电阻的电压下降等于:i t  x r 2 = 0.4  x 12 = 4.8伏

电阻跨电阻的电压下降等于:i t  x r 3 = 0.4  x 20 = 8.0伏

电阻跨电阻的电压下降等于:i t  x r 4 = 0.4  x 15 = 6.0伏

电阻跨电阻的电压下降等于:i t  x r 5 = 0.4  x 8 = 3.2伏

因此:2V + 4.8V + 8V + 6V + 3.2V = 24伏,这是正确的。

上一篇:组合系列和平行电路
下一篇:平行共振电路

免责声明: 凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

相关电路图