一、混联电路
在实际电路中,既有电阻串联又有电阻并联的电路,称为混联电路。如图3-5-1所示。其中图(a)所示混联电路中,R1、R2、R33个电阻之间的连接关系是:R1与R2先串联,然后再与R3并联。图(b)所示混联电路中,R1、R2、R33个电阻之间的连接关系是:R2与R3先并联,然后再与R1串联。
二、混联电路的一般分析方法
混联电路的一般分析方法如下:
图3-5-1 电阻混联电路
1)求混联电路的等效电阻。先计算各电阻串联和并联的等效电阻,再计算电路总的等效电阻。
2)求混联电路的总电流。由电路的总的等效电阻和电路的端电压计算电路的总电流。
3)求各部分的电压、电流和功率。根据欧姆定律、电阻的串、并联特点和电功率的计算公式分别求出电路各部分的电压、电流和功率。
【例3-5-1】 如图3-5-2所示电路,已知U=220V,R1=R4=10Ω,R2=300Ω,R3=600Ω。试求:
(1)电路的等效电阻R;
(2)电路中的总电流I;
(3)电阻R2两端的电压U2;
(4)电阻R3消耗的功率P3。
图3-5-2
【解】 (1)电路的等效电阻
(2)电路中的总电流
(3)电阻R2两端的电压
U2=U-I(R1+R4)=(220-1×20)V=200V
(4)电阻R3消耗的功率
也可用其他方法求解电阻两端的电压U2和电阻R3消耗的功率P3。
三、联电路的等效变换与等效电阻的求法
在实际电路中,有些混联电路往往不易一下子看清各电阻之间的连接关系,这是需要根据电路的具体结构,按照电阻串、并联电路的定义和性质,进行电路的等效变换。混联电路的等效变换通常采用等电位法,等电位法的一般分析方法如下:
(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忽略不计,可以认为导线和电流表连接的两点是等电位点。
(2)画出串、并联关系清晰的等效电路图
根据等电位点,从电路的一端画到另一端,一般先确定电阻最少的支路,再确定电阻次少的支路。
(3)求解等效电阻
根据电阻串、并联的关系求出等效电阻。
【例3-5-2】 如图3-5-3(a)所示电路中,R1=R2=R3=R4=10Ω,试求S断开与闭合时AB间的等效电阻。
图3-5-3
分析 S断开时,A″A为等电位点;从A点出发到B点有三条通路,第一条通过R2,第二条通过R4,第三条通过R1与R3;其简化等效电路如图(b)所示,即R1与R3串联再与R2、R4并联。S闭合时,A″、A′与A为等电位点;从A点出发到B点仍有三条通路,第一条通过R2,第二条通过R4,第三条通过R3,R1接在A与A?之间,被短路;其简化等效电路如图(c)所示,即R2、R3、R4并联。
【解】 (1)S断开时:
(2)S闭合时:
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