电阻的串联与并联等效变换在电路中,电阻的连接形式是多种多样的,其中最简单和最常用的是串联与并联。1、电阻的串联假如电路中有两个或更多个电阻一个接一个地顺序相连,并且在这些电阻中通过同一电流,则这样的连接法就称为电阻的串联。图1(a)所示的是两个电阻和串联的电路。(a)电阻的串联(b)等效电阻图 1 两个电阻串联的电路两个串联电阻可用一个等效电阻 R 来代替[图 1(b)],等效的条件是在同一电压 U 的作用下电流 I 保持不变。等效电阻等于各个串联电阻之和,即 (1)两个串联电阻上的电压有如下分压公式 (2)可见,串联电阻上电压的分配与电阻成正比。当其中某个电阻较其他电阻小很多时,在它两端的电压也较其他电阻上的电压低很多,因此,这个电阻的分压作用常可忽略不计。电阻串联的应用很多。譬如在负载的额定电压低于电源电压的情况下,通常需要与负载串联一个电阻,以降落一部分电压。有时为了限制负载中通过过大的电流,也可以与负载串联一个限流电阻。假如需要调节电路中的电流时,一般也可以在电路中串联一个变阻器来进行调节。另外,改变串联电阻的大小以得到不同的输出电压,这也是常见的。2、电阻的并联假如电路中有两个或更多个电阻连接在两个公共的结点之间,则这样的连接法就称为电阻的并联。在各个并联支路(电阻)上受到同一电压。图 2(a)所示是两个电阻和并联的电路。(a)电阻的并联(b)等效电路图 2 两个电阻并联的电路两个并联电阻也可用一个等效电阻 R 来代替[图 2(b)]。等效电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和,即 (3)或两个并联电阻上的电流有如下分流公式: (4)可见,并联电阻上电流的分配与电阻成反比。当其中某个电阻较其他电阻大很多时,通过它的电流就较其他电阻上的电流小很多,因此,这个电阻的分流作用常可忽略不计。一般负载都是并联运用的。负载并联运用时,它们处于同一电压之下,任何一个负载的工作情况基本上不受其他负载的影响。并联的负载电阻愈多(负载增加),则总电阻愈小,电路中总电流和总功率也就愈大。但是每个负载的电流和功率却没有变动(严格地讲,基本上不变)。有时为了某种需要,可将电路中的某一段与电阻或变阻器并联,以起分流或调节电流的作用。