求真百科歡迎當事人提供第一手真實資料,洗刷冤屈,終結網路霸凌。

等效电阻查看源代码讨论查看历史

跳转至: 导航搜索

几个连接起来的电阻所起的作用,可以用一个电阻来代替,这个电阻就是那些电阻的等效电阻。也就是说任何电回路中的电阻,不论有多少只,都可等效为一个电阻来代替。而不影响原回路两端的电压和回路中电流强度的变化。这个等效电阻,是由多个电阻经过等效串并联公式,计算出等效电阻的大小值。也可以说,将这一等效电阻代替原有的几个电阻后,对于整个电路的电压和电流量不会产生任何的影响,所以这个电阻就叫做回路中的等效电阻。

中文名等效电阻

外文名:equivalent resistance

领   域:电工

性   质:电阻

别   名:总电阻

相关词:等效电路

概念

就是用一个电阻代替串联电路中几个电阻,比如一个串联电路中有2个电阻,可以用另一个电阻来代替它们。首先把这两个电阻串联起来,然后移动滑动变阻器,移动到适当的地方就可以,然后记录下这时的电压与电流,分别假设为U和I。然后就另外把电阻箱接入电路中,滑动变阻器不要移动,保持原样,调整变阻器的阻值,使得电压和电流为I和U。

为何当电阻器以并联方式连在一起反而令总电阻减少?

物质对电荷流得的阻碍作用的多少,便是电阻。

所以在一个固定的电压上,电路的电流愈强,它的电阻便愈少。所谓并联,即有分支的电路,当电荷流动时多了一条分支(分路),电荷便更易流动,电流愈大,所以电阻便较小。

用一个比喻。一个运动场挤满了人,若只开一个小门,人的疏散便慢了,这样可看成小门对人的疏散(流动)产生阻碍作用。但若开多一道门,人的疏散便快了。所以多一道门,疏散时阻碍作用减少,这便等于并联电路,多一个分支,电阻便减少的性质相似。

若用电阻率公式计算考虑:

R = ρ(L/S)

式中 R 是电阻,ρ 是电阻率,S 是截面积,L 是导线的长度。

还有另一种公式的计算:

串联时:R=R1+R2+......+Rn

并联时:1/R=1/R1+1/R2+......1/Rn

R表示总电阻,R1表示第一个电阻,Rn表示第n个电阻。

若有N个相同电阻r并联,则1/R=N/r。

并联电阻,相当于通电时的截面积增加,S大了电阻便减少。

串联电路中的等效电阻比任何一个串联电阻都大,并联电路中的等效电阻比任何一个并联电阻都小。 [1]

定理

1.串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。如两个电阻串联,有R=R1+R2

理解:把n段导体串联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都大,这相当于增加了导体的长度。

点拨:串联电路在电阻值为所串联电阻的阻值之和,常用串联电电阻的方法分担电路中多余的电压。

2.并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。如两个电阻并联,有1/R=1/R1+1/R2

理解:把n段导体并联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都小,这相当于增加了导体的横截面积。

点拨:电阻并联越多,等效电阻越小,即电阻越并越小;并联电路中,电流的分配与电阻成反比。

分流和分压定理

1.分流定理

在并联电路中,通过电阻的电流与电阻成反比。I1/I2=R2/R1

2.分压定理

串联电路中,电阻两端的电压与电阻成正比。U1/U2=R1/R2

性质

电路中能替代几个电阻使其他部分无任何改变的一个电阻。又称总电阻。

在串联电路中,把欧姆定律分别用于每个电阻可得U1=IR1,U2=IR2,…,Un=IRn,根据电压定义,U=U1+U2+…+Un,于是U=I(R1+R2+…+Rn)。若用一个阻值为R的电阻元件代替原来n个串联电阻,此R满足R=R1+R2+…+Rn,则此电阻元件的电流将与原串联电路的电流相同。R称为串联电路的等效电阻。串联电路的等效电阻等于各分电阻之和。在并联电路中,I=I1+I2+…+In,因为I1=U/R1,I2=U/R2,…In=U/Rn,所以I=U(1/R1+1/R2+…+1/Rn)。若用一个阻值为R的电阻元件代替原来n个并联电阻,此R满足1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn,则此电阻元件上的电流将与原并联电路的总电流I相同。R称为并联电路的等效电阻。并联电路的等效电阻的倒数等于各分电阻的倒数和。关于等效电阻(总电阻)有以下几个结论:①并联电路的等效电阻必小于每个参与并联的电阻的阻值;②当两个电阻的阻值R1和R2相差悬殊时,串联等效电阻R近似等于其中较大电阻的阻值;并联等效电阻R近似等于其中小电阻的阻值;③当两个电阻值相等时,并联等效电阻等于每个电阻阻值之半。 [2]

等效电路

等效电路又称“等值电路”。在同样给定条件下,可代替另一电路且对外性能不变的电路。电机变压器等电气设备的电磁过程可用其相应的等效电路来分析研究。

等效电路是将一个复杂的电路,通过电阻等效、电容等效电源等效等方法,化简成具有与原电路功能相同的简单电路。这个简单的电路,称作原复杂电路的等效电路 。

所谓“等效”,是指在保持电路的效果不变的情况下,为简化电路分析,将复杂的电路或概念用简单电路或已知概念来代替或转化,这种物理思想或分析方法称为“等效”变换。需要注意的是,“等效”概念只是应用于电路的理论分析中,是电工教学中的一个概念,与真实电路中的“替换”概念不同,即“等效”仅是应用于理论假设中,不是真实电路中的“替换”。“等效”的目的是为了在电路分析时,简化分析过程,易于理解的一种电路分析手段。

电路理论中涉及到“等效”概念的知识点包括:电阻串并联等效变换、电阻星形联结和三角形联结等效变换,两种电源模型的等效变换,非正弦周期量(电流和电压)与正弦量的等效等等。 [3]


视频

初三物理欧姆定律经典例题 56——测电阻

参考文献

  1. [胡少迪,许力.基于等效电阻分析的载流故障早期预警[J].仪器仪表学报,2016,37(01):215-220.]
  2. [谭志中,罗礼进.2×n阶电阻网络等效电阻的再研究[J].南通大学学报(自然科学版),2010,9(01):86-89.]
  3. [谭志中,方靖淮.3×n阶电阻网络等效电阻的研究[J].大学物理,2008(09):7-10.]