乔纳森Osbourne

博士学位。马里兰大学
作者发表

乔纳森一个发表作者最近完成了一本关于物理和应用数学的书。

感谢收看本期视频。

要解锁所有5300个视频,请开始免费试用。

电阻电路

乔纳森Osbourne
乔纳森Osbourne

博士学位。马里兰大学
作者发表

乔纳森一个发表作者最近完成了一本关于物理和应用数学的书。

分享

电阻电路是将串联电阻和并联电阻组合在一起的电阻网络。并联移除一个电阻器增加了通过另一个电阻器的并联电流,但降低了总电流。调暗并联电路中串联的电阻器会使整个并联支路失效,从而减少总电流,但增加通过另一个并联支路的电流。

我们来谈谈电阻电路和电阻网络。通常在物理课上你会看到串联和并联的组合有时会有定性问题如果灯泡拧开会发生什么,如果它们短路会发生什么有时会有定量问题通过电阻的电流是多少,这个电阻消耗了多少功率,这一点和这一点之间的电位差是多少。让我们来看看这个,看看我们是否能理解它是如何工作的。一旦我们理解了级数和并行是如何工作的,实际上大部分都很简单。让我们考虑这个相当简单的电路。我有一个60伏的电池我们可以判断它是一个电池因为它有一个长边和一个短边。记住,多头总是正的,空头总是负的。然后我有一个电阻网络,这里有一个6欧姆的电阻然后我有一个分支记住,分支意味着平行。所以我们会说这个10欧姆的电阻与什么并联? It's connected in parallel to the series combination of 7 and 8, see 7 and 8 are connected in series and then that combination is connected in parallel to the 10 ohm. And then what about the parallel combination, what would you say about the connection between this parallel combination and this 6 ohm resistor?

任何经过6欧姆的电阻都要经过这个并联组合,这就意味着6欧姆的电阻串联到这个并联组合上。好的,我们先做一些定性的东西,然后我们会彻底地解决这个电路,并确定通过每个电阻的电流和电位差。好的,一些定性问题可能是这样的,假设我们拧下与10欧姆电阻器相关的灯泡?所以我们要去掉10欧姆然后它会问这样的问题,6欧姆的电阻会发生什么。如果这是一个灯泡,它会变得更亮吗?如果我拧下这里,它会变得更暗吗?好了,现在让我们看看这意味着什么,如果我把这里拧下来,那就意味着我在平行地拿走一个电阻。记住,当你并联增加一个电阻时,总电阻会下降,所以当我拧开这个时,电路的总电阻会上升,而不是下降。这意味着6欧姆会变暗如果我去掉这个10。

那么7和8会发生什么呢?这就有点棘手了因为虽然整个电流确实下降了注意现在它没有选择了它必须通过7和8。所以总的电流这个电流下降了,但是通过这里的电流,通过7和8的电流上升了。7和8更亮,我们看看如果去掉7欧姆会发生什么。现在我们这样做,这个完全连接了,但是我们已经拧开了7欧姆,那么8会发生什么呢。8和这个是串联的这意味着因为没有电流可以通过7也就没有电流可以通过8。那么8欧姆就会消失,好了,这样整个分支就消失了,现在注意,这是完全一样的。我在平行地切断一条支路这将会减少总电流I但它会增加通过10的电流6调暗10亮。好了,这就是我们要做的。

好,现在让我们继续和解构这个电路就解决它,我们要做的是我们要系统地结合起来的电阻串联或并联无论我们需要做,直到我们有一个更简单的电路,然后我们就发现电流然后重构电路。好的,我先把60写在这里然后这里是6这个我没动,这是10这里我要做的是看这些是串联的所以我要把它们加在一起。这给了我什么,它给了我15好了,现在我有一个10和一个15并行所以我要把这两个并行相加。记住解题的方法10 ^(- 1)+ 15 ^(- 1)然后得到- 1。你们用的是计算器这是最简单的方法,通过这种方法,我发现学生犯的错误要少得多如果他们只是输入这个的- 1次方那个的- 1次方,然后回答- 1。

另一种方法是把它写成10倍15在10 + 15,总是会给你同样的答案好了,但如果你试图这样做它不会工作如果你想做并联电阻,而这将3或更多。不管怎样,结果都是6所以我们会得到6 6和60当然,这两个是串联的所以这意味着它实际上是60和12。现在我们要做的是,有多少电流通过这个12欧姆的有效电阻。如果这里的电位差是60那么这里有5安培。现在让我们回顾一下电路的重建,因为我认为它真的能帮助你理解并联和串联的组合,在我们重建电路的过程中。好的,5安培通过这个12欧姆的电阻这是一个串联组合。串联电流是一样的,这意味着我有5安培通过这两个电阻。

现在有5安培通过这个6欧姆的电阻,这个6欧姆的电阻是10和15的并联组合。并行电位差是一样的,所以我需要做什么来重建这个平行组合是我需要确定哪些是潜在的差异在这个电阻,当然我只是通过红外5 * 6 = 30这意味着我有30伏在并行组合。30伏在10伏上,30伏在15伏上这就意味着这里有5安培在10伏上有30伏,3安培在15伏上有30伏2安培。然后我们再往上,重建7和8当然这是一个串联组合串联电流是相同的。所以我们有2安培通过这两个。

现在我通常做什么在这一点上是过来做一个这样的表好了,当我看这表是怎么回事,这里有写每个电阻器的这些物理电阻实际上是在第一个电路的实际电路,这是我注意到这里有总有效抵抗。这是对所有数学运算的一个很好的检查它会立刻检查所有的东西。所以我得到了所有的电位差,所有的电流。记得5安培然后它分成2和3 5安培正在经历总和电位差的总数是60注意在文件中的每一行我能通过我乘以rδv 6乘以5是30,7 * 2 = 14,8 * 2 = 16等等等等。好了,现在检查一下,我们要做的是,看,这个有效电阻必须是这个有效电阻它必须是整个电阻网络它必须做这个电阻网络所做的一切。所以我们要做的是我们要计算这些电阻器消耗了多少瓦特的功率。为了求幂,我们可以用iv乘以这个,得到150,得到28,得到32,得到90。

现在这些是每个物理电阻所消耗的能量,如果我把它们加起来,我得到300瓦,这意味着电阻网络消耗了300焦耳每秒。有效电阻器使用什么?60乘以5等于多少?300,这给了我们检查,当我们解构整个电路,然后重新构造它,我们需要得到的功率,加上我们从有效电阻获得的总功率,这就是电阻电路。

©2021 Brightstorm, Inc.保留所有权利。 条款·隐私