既有电阻串联又有电阻并联的电路,称为电阻混联电路,如图2-21a所示。一个实际电路,总是以电阻混联电路的形式出现的。因此,提高混联电路的分析和计算能力尤为重要。图2-21b和c所示为图2-21a的简化过程,即图2-21c是图2-21a的等效电路图。
图2-21 电阻混联电路
电阻混联电路的分析和计算一般可分为以下几个步骤。
1)整理清楚电路中电阻的串、并联关系,必要时重新画出串、并联关系明确的电路图。
2)利用串、并联等效电阻公式计算出电路中总的等效电阻。
3)利用已知条件进行计算,确定电路中的总电压与总电流。
4)根据电阻分压关系和分流关系,逐步推算出各支路中的电流或电压。
实训与思考4
◆按图2-22a所示连接电路,用电流表、电压表分别测量出三个灯泡的电压和电流,并比较和分析实验数据。
电阻混联电路的解题方法很多,常用的等电位分析法的解题步骤如下:
1)确定等电位点,标出相应的符号。导线的电阻和理想电流表的电阻可以忽略不计,
图2-22 电阻混联电路实验图
可以认为导线和电流表连接的两点是等电位点。对等电位点标出相应的符号。
2)画出串联、并联关系清晰的等效电路图。由等电位点先确定电阻的连接关系,再画出电路图。根据支路多少,由简至繁,从电路的一端画到另一端。
3)求解。根据欧姆定律,电阻串联、并联的特点和电功率计算公式列出相关的方程并求解。
【例2-9】如图2-23a所示,已知R=10Ω,电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,试求电路中的总电流I。
解:A和C是等电位点,B和D也是等电位点,画出等效电路图,如图2-23b所示。
因此,四只电阻并联的等效电阻以及电路中的总电流分别为(www.daowen.com)
图2-23 例2-9图
【例2-10】如图2-24所示,已知R1=R2=8Ω,R3=R4=6Ω,R5=R6=4Ω,R7=R8=24Ω,R9=16Ω;电压U=224V。
试求:
1)电路总的等效电阻RAB与总电流IΣ。
2)电阻R9两端的电压U9与通过它的电流I9。
解:1)R5、R6、R9三者串联后,再与R8并联,E、F两端的等效电阻为
图2-24 例2-10图
REF=(R5+R6+R9)//R8=24Ω//24Ω=12Ω
REF、R3、R4三者串联后,再与R7并联,C、D两端的等效电阻为
RCD=(R3+REF+R4)//R7=24Ω//24Ω=12Ω
总的等效电阻为
RAB=R1+RCD+R2=(8+12+8)Ω=28Ω
总电流为
各分电压为
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