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并联

2022-06-26 11:43:51 百科资料
并联电路是指在电路中,所有电阻(或其他电子元件)的输入端和输出端分别被连接在一起。
  • 中文名 并联
  • 外文名 parallel connection
  • 应用学科 物理
  • 电阻大小计算公式 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……
  • 并联电路电压特点 U总=U1=U2=...=Un

基本概念

  1、把电路中的元件并列地接到电路中的两点间,电路中的电流分为几个分支,分别流经几个元件的连接方式叫并联。

简单并联电路图1

  并联电路是使在构成并联的电路元件间电流有一条以上的相互独立通路,为电路组成二种基本的方式之一。例如,一个包含两个电灯泡和一个9 V电池的简单电路。若两个电灯泡分别由两组导线分开地连接到电池,则两灯泡为并联。

  即若干二端电路元件共同跨接在一对节点之间的连接方式。这样连成的总体称为并联组合。其特点是:①组合中的元件具有相同的电压;②流入组合端点的电流等于流过几个元件的电流之和;③线性时不变电阻元件并联时,并联组合等效于一个电阻元件,其电导等于各并联电阻的电导之和,称为并联组合的等效电导,其倒数称为等效电阻;④几个初始条件为零的线性时不变电容元件并联时的等效电容为;⑤几个初始条件为零的线性时不变电感元件并联时的等效电为;⑥正弦稳态下,几个复数导纳的并联组合的等效导纳为,式中Yk是并联组合中第k个导纳。

  并联电路中,电阻大小的计算公式为 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…… (R1、R2、R3……表示各支路电阻大小);若只有两个电阻并联,则有计算公式:R=R1*R2/(R1+R2)(此公式只能用于两个电阻并联,多个电阻并联只能用上一个公式)。

  2、串联和并联的区别:若电路中的各元件是逐个顺次连接来的,则电路为串联电路,若各元件“首首相接,尾尾相连”并列地连在电路两点之间,则电路就是并联电路。

电路元件的并联组合

  3、在并联电路中,除各支路两端电压相等以外,电阻和其它物理量之间均成反比(在相同时间内), R1:R2=I2:I1=P2:P1=W2:W1=Q2:Q1 除电阻和电压以外,其它物理量之间又成正比I1:I2=P1:P2=W1:W2=Q1:Q2 。

  4、无论是电源还是电阻,有一个共同的特点,就是串联的时候各串联单元电流相等,电压相加,并联时各并联单元电压相等,电流相加 。

  5、各用电器并列接收电路,电流不止一条路径。

  6、干路开关控制整个电路;之路开关控制其所在支路上的用电器。一条支路断路,不影响其他支路。一条支路被短路,整个电路都被短路。

  7、实验发现:在并联电路中,每个灯泡都在各自的支路上,电流有多条通路。电路支路有一个地方发生断路,电路的其他支路仍会有电流,因此只有干路上的开关才能控制所有用电器

特点及计算

电阻并联

  线性时不变电阻元件并联时,并联组合等效于一个电阻元件,其电导(电阻的倒数)等于各并联电阻的电导之和,称为并联组合的等效电导,其倒数称为等效电阻。设图1中元件是电阻器,电阻器1、2、3的电阻分别是R1、R2、R3,它们的电导分别是G1、G2、G3。则并联电路的总电阻R和总电导G按下面的公式计算:

电阻并联1 简单并联电路图2 简单并联电路图3 复杂并联电路图1

电容并联

  电容并联

  如图所示, n个电容器并联在一起。现将电源连接于这并联电路的两端。从电容的定义,可以得到,通过第k个电容器的电流 ik等于其电容Ck乘以其两端的电压改变率

  :

电容并联电路图1 相关计算公式 点解电容并联电路图

  按照基尔霍夫电压定律,电源两端的电压等于每一个电容器两端的电压:

  根据基尔霍夫电流定律,从电源(直流电或交流电)给出的电流等于通过每一个电容器的电流的代数和:

  所以,n 个电容器并联的等效电容 Ceq 为:

电感并联

  n 个无互感理想电感器并联在一起,类似前面所述方法,可以计算出其等效电感 Leq为:

  其中,Li 是第 i 个电感器的电感。

  由于电感器产生的磁场会与其邻近电感器的缠绕线圈发生耦合,很难避免紧邻的电感器彼此互相影响。物理量互感M 能够给出对于这影响的衡量。上述方程描述 n 个电感器无互感并联的理想案例。

  由电感分别为L1、L2,互感为 M 的两个电感器构成的并联电路,其等效互感Leq为:

  • 假设两个电感器分别产生的磁场或磁通量,其方向相同,则称为“并联互助”,以方程表示,
  • 假设两个电感器分别产生的磁场或磁通量,其方向相反,则称为“并联互消”,以方程表示,

  对于具有三个或三个以上电感器的并联电路,必需考虑到每个电感器自己本身的自感和电感器与电感器之间的互感,这会使得计算更加复杂。

开关并联

  两个以上开关并联在一起,会形成逻辑“或电路”。假设连接电源于这电路的两端,则只要其中任意一个开关为闭合时,电流就会流通。

电源并联

  假设一个电池组是以几个电压相同的单电池以并联方式连接成电源,则此电源两端的电压等于每一个单电池两端的电压。例如,假设一个电池组内部含有四个单电池并联在一起,它们共同给出1安培电流,则每一个单电池给出0.25安培电流。很多年前,并联在一起的电池组时常会被使用为无线电接收机内部真空管灯丝的电源,但这种用法现在已不常见。

  当电压不同的两个或更多电源并联连接时,由于有电势差的存在,电池组内部会形成电流回路,造成电能在电池组内部的消耗。

其他资料

判断电路是否为并联

  任意拿掉一个用电器,看其他用电器是否工作,如果所有用电器都被拿掉过,而且其他用电器都工作,那么这个电路是并联。并联电路电流特点:I总=I1+I2+...+In

电阻元件的并联组合

  并联电路电压特点:U总=U1=U2=...=Un

  并联电路电阻特点:1÷R总=1÷R1+1÷R2

并联和串联的区别

  两节电池串联起来有3v,而并联只有1.5v

  1.串联电路:把元件逐个顺次连接起来组成的电路。如图,特点是:流过一个元件的电流同时也流过另一个。例如:节日里的小彩灯。 在串联电路中,闭合开关,两只灯泡同时发光,断开开关两只灯泡都熄灭,说明串联电路中的开关可以控制所有的用电器。

  2.并联电路:把元件并列地连接起来组成的电路,如图,特点是:干路的电流在分支处分两部分,分别流过两个支路中的各个元件。例如:家庭中各种用电器的连接。 在并联电路中,干路上的开关闭合,各支路上的开关闭合,灯泡才会发光,干路上的开关断开,各支路上的开关都闭合,灯泡不会发光,说明干路上的开关可以控制整个电路,支路上的开关只能控制本支路

  3.串联电路和并联电路的特点: 在串联电路中,由于电流的路径只有一条,所以,从电源正极流出的电流将依次逐个流过各个用电器,最后回到电源负极。因此在串联电路中,如果有一个用电器损坏或某一处断开,整个电路将变成断路,电路就会无电流,所有用电器都将停止工作,所以在串联电路中,各几个用电器互相牵连,要么全工作,要么全部停止工作。 在并联电路中,从电源正极流出的电流在分支处要分为两路,每一路都有电流流过,因此即使某一支路断开,但另一支路仍会与干路构成通路。由此可见,在并联电路中,各个支路之间互不牵连。

  4.怎样判断电路中用电器之间是串联还是并联: 串联和并联是电路连接两种最基本的形式,它们之间有一定的区别。要判断电路中各元件之间是串联还是并联,就必须抓住它们的基本特征:具体方法是: (1)用电器连接法:分析电路中用电器的连接方法,逐个顺次连接的是串联;并列在电路两点之间的是并联。

  (2)电流流向法:当电流从电源正极流出,依次流过每个元件的则是串联;当在某处分开流过两个支路,最后又合到一起,则表明该电路为并联。

电流 电压 电阻特点

  在并联电路中总电流等于各支路电流之和

  在并联电路中电压都相等

  在并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和

  在并联电路中电流的分配跟电阻成反比    

  ●生活中的并联电路

  节日的夜晚,装点天安门等高大建筑物的成千上万只灯泡。常常是并联的;路边的路灯和家庭中的电灯、电吹风、电冰箱、电视机、电脑等用电器大多是并联在电路中的。

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