(a) 利用合适的电路图证明,并联电阻组的等效电阻的倒数等于各个电阻倒数的和。(b) 在一个电路中,两个12 Ω的电阻并联连接到一个6 V的电池上。求电池提供的电流。


(a)

上图显示了一个电路,该电路由三个分别为$R_1$、$R_2$和$R_3$的电阻并联连接到一个电压为$V$的电池上。

假设流过电路的总电流为$I$,则流过电阻$R_1$的电流为$I_1$,流过电阻$R_2$的电流为$I_2$,流过电阻$R_3$的电流为$I_3$。

因此,总电流$I$表示为:

$I=I_1+I_2+I_3$ --------------(i)

由于所有电阻上的电压差相同,因此根据欧姆定律,我们可以得到:

$I_1=\frac {V}{R_1}$

$I_2=\frac {V}{R_2}$

$I_3=\frac {V}{R_3}$

设该并联组合的等效电阻为$R_{eq}$。

因此,根据欧姆定律,整个电路可以表示为:

$I=\frac {V}{R_{eq}}$

现在,

将电流$I$、$I_1$、$I_2$和$I_3$的值代入方程(i),我们得到:

$\frac {V}{R_{eq}}=\frac {V}{R_1}+\frac {V}{R_2}+\frac {V}{R_3}$

$\frac {1}{R_{eq}}=\frac {1}{R_1}+\frac {1}{R_2}+\frac {1}{R_3}$ $(V=1,因为整个电路中的电压相同)$

因此,已证明,并联电阻组的等效电阻的倒数等于各个电阻倒数的和。

(b) 已知

第一个电阻的阻值为:$R_1=12\Omega$

第二个电阻的阻值为:$R_2=12\Omega$

电压,$V=6V$

求解:电池提供的电流,$I$。

我们知道,并联电路中的等效电阻表示为:

$\frac {1}{R_{eq}}=\frac {1}{R_1}+\frac {1}{R_2}$

将$R_1$和$R_2$的值代入公式,我们得到:

$\frac {1}{R_{eq}}=\frac {1}{12}+\frac {1}{12}$

$\frac {1}{R_{eq}}=\frac {1+1}{12}$

$\frac {1}{R_{eq}}=\frac {2}{12}$

$\frac {1}{R_{eq}}=\frac {1}{6}$

$R_{eq}=6\Omega$

因此,等效电阻为6 欧姆


现在,

为了求出电池提供的电流,我们使用欧姆定律,表示为:

$V=I\times R$

可以重新排列为:

$I=\frac {V}{R}$

代入$V$和$R$的值,我们得到:

$I=\frac {6}{6}$ $(\because R=R_{eq})$

$I=1A$

因此,电池提供的电流为1 安培

更新于:2022年10月10日

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