绘制一个电路图,该电路包含一个由3节2V电池组成的电池组、三个分别为10Ω、20Ω和30Ω的电阻并联连接、一个插头开关和一个电流表,所有元件都串联连接。利用此电路计算以下数值:(a) 每个电阻的电流。(b) 电路中的总电流。(c) 电路的总有效电阻。
已知
电阻,$R_1=10\Omega$
电阻,$R_2=20\Omega$
电阻,$R_3=30\Omega$
电池节数 $=3$
每节电池电压 =2 V
电池组总电压,$V=2\times {3}=6V$
求解: (a) 每个电阻的电流。
(b) 电路中的总电流。
(c) 电路的总有效电阻。
解答: (c) 电路的总有效电阻。
这里,所有电阻都是并联的。
因此,总电阻由以下公式给出:
$\frac {1}{R_E}=\frac {1}{R_1}+\frac {1}{R_2}+\frac {1}{R_3}$
$\frac {1}{R_E}=\frac {1}{10}+\frac {1}{20}+\frac {1}{30}$
$\frac {1}{R_E}=\frac {6+3+2}{60}$
$\frac {1}{R_E}=\frac {11}{60}$
$\frac {1}{R_E}=\frac {11}{60}$
$R_E=\frac {60}{11}$
$R_E=5.45\Omega$
因此,总有效电阻$R_E$为5.45欧姆
解答: (b) 电路中的总电流。
现在,我们知道电路中的总电流由以下公式给出:
$I=\frac {V}{R}$
代入$V$和$R$的值,我们得到:
$I=\frac {6}{5.45}$
$I=\frac {6\times {100}}{545}$
$I=\frac {600}{545}$
$I=1.1A$
因此,电路中的总电流$I$为1.1安培。
解答: (a) 每个电阻的电流。
设电阻$R_1$、$R_2$和$R_3$中的电流分别为$I_1$、$I_2$和$I_3$。
我们知道,在并联连接中,每个电阻两端的电压相同。
电路中的电流$I$由以下公式给出:
$I=\frac {V}{R}$
代入给定值,我们得到:
$I_1=\frac {V}{R_1}\Rightarrow\frac {6}{10}\Rightarrow0.6A$
$I_1=\frac {V}{R_2}\Rightarrow\frac {6}{20}\Rightarrow0.3A$
$I_1=\frac {V}{R_3}\Rightarrow\frac {6}{30}\Rightarrow0.2A$
因此,
(a) 每个电阻的电流 - 0.6A、0.3A、0.2A。
(b) 电路中的总电流 - 1.1安培。
(c) 电路的总有效电阻 - 5.45欧姆。