串并联电路:定义和示例


一个串并联电路是串联电路和并联电路的组合。在这个电路中,一些元件以串联方式连接,一些以并联方式连接。

在下图所示的电路中,我们可以看到电阻 R2 和 R3 彼此并联连接,并且两者都与 R1 串联连接。

为了解决此类电路,首先将并联支路简化为等效的串联支路,然后将电路作为简单的串联电路求解。

这里,RP 是并联组合的等效电阻,由下式给出:

$$\mathrm{\mathit{R}_{p}=\frac{\mathit{R}_{2}\mathit{R}_{3}}{\mathit{R}_{2}+\mathit{R}_{3}}}$$

总电路电阻 (RT) 由下式给出:

$$\mathrm{\mathit{R}_{r}=\mathit{R}_{1}+\mathit{R}_{p}=\mathit{R}_{1}+\frac{\mathit{R}_{2}\mathit{R}_{3}}{\mathit{R}_{2}+\mathit{R}_{3}}}$$

并联组合上的电压由下式给出:

$$\mathrm{\mathit{V}_{p}=\mathit{I}_{1}\mathit{R}_{p}=\mathit{I}_{1}×\frac{\mathit{R}_{2}\mathit{R}_{3}}{\mathit{R}_{2}+\mathit{R}_{3}}}$$

电路的总功耗等于各个电阻上的功耗之和,如下所示:

$$\mathrm{\mathit{P}_{r}=\mathit{I}_{1}^{2}\mathit{R}_{1}+\mathit{I}_{2}^{2}\mathit{R}_{2}+\mathit{I}_{3}^{2}\mathit{R}_{3}}$$

数值示例

在下图所示的电路中,求未知电阻 R 的值,并确定电路的总电阻和总功耗。已知电压表读数为 10 V。

解决方案

参考上图所示电路:

并联组合的总电阻:

$$\mathrm{\mathit{R}_{p}=\frac{600 × 100}{600 + 100}=85.71\:Ω}$$

由于并联组合上的电压等于电压表读数,即 10 V(已知)。因此:

$$\mathrm{电路电流\:\mathit{I}=\frac{10}{85.71}=0.1167\:A}$$

$$\mathrm{R 上的电压\:\mathit{R}=24 − 10 = 14\:V}$$

因此:

$$\mathrm{R 的值\:\:\mathit{R}=\frac{14}{0.1167}=119.96\:Ω}$$

电路的总电阻为:

$$\mathrm{\mathit{R}_{r}=\mathit{R}_{p}+\mathit{R}=119.96 + 85.71 = 205.67\:Ω}$$

电路的总功耗为:

$$\mathrm{\mathit{P}_{r}=\mathit{I}^{2}\mathit{R}_{r}=(0.1167)^{2}× 205.67 = 2.8\:W}$$

更新时间: 2021年6月18日

5K+ 次查看

开启你的 职业生涯

通过完成课程获得认证

开始学习
广告