并联电阻公式推导过程图解
来源 :华课网校 2024-09-12 01:25:00
中并联电阻是指将两个或多个电阻器的两端分别连接在一起,使它们的正极相连,负极相连的一种电路连接方式。在并联电路中,每个电阻器的电流是相同的,而电压则是不同的。为了计算并联电路的总电阻,需要用到并联电阻公式。
并联电阻公式为:总电阻R = 1/ (1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn)
其中,R1、R2、…、Rn分别表示并联电路中的每个电阻器的电阻值。
下面通过图解的方式来推导并联电阻公式:
首先,假设我们有两个电阻器R1和R2,它们分别连接在同一电路中,如下图所示:
![并联电阻公式推导图1](https://i.imgur.com/sL5nDSK.png)
根据欧姆定律,电路中的电流I是相同的,而电压U则不同。因此,我们可以得到以下公式:
U = I × R1
U = I × R2
将上述公式代入基尔霍夫第二定律(KVL)中,得到:
U = U1 + U2
I × R1 = I × R2
根据上述公式,我们可以得到两个电阻器的总电阻R的公式:
R = U/I = (U1 + U2)/I = R1 + R2
这是两个电阻器的简单并联电路的总电阻公式。但是,当我们有多个电阻器时,这个公式就不再适用。因此,我们需要推导出更通用的并联电阻公式。
假设我们有n个电阻器,它们的电阻分别为R1、R2、…、Rn。它们连接在同一电路中,如下图所示:
![并联电阻公式推导图2](https://i.imgur.com/8iYwX3v.png)
根据欧姆定律,每个电阻器上的电流I是相同的,而每个电阻器上的电压U则不同。因此,我们可以得到以下公式:
U1 = I × R1
U2 = I × R2
…
Un = I × Rn
将上述公式代入基尔霍夫第二定律(KVL)中,得到:
U = U1 + U2 + … + Un
I × R = I × R1 + I × R2 + … + I × Rn
化简上述公式,得到:
R = U/I = (U1 + U2 + … + Un)/I = R1 + R2 + … + Rn
这个公式适用于任意数量的电阻器,并且可以用于计算并联电路的总电阻。但是,这个公式的计算比较麻烦,需要用到分数的加法和倒数的求和。因此,我们可以将这个公式进一步简化,得到更易于计算的并联电阻公式:
R = 1/ (1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn)
这个公式非常简洁,而且易于计算。它可以帮助我们快速计算并联电路的总电阻,从而更好地设计电路和解决电路问题。
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