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(a) 三個電阻R1、R2和R3並聯連線,並將組合連線到電池、電流表、電壓表和開關。畫出合適的電路圖,並推匯出該電阻組合的等效電阻表示式。(b) 計算以下網路的等效電阻:"\n


(a) 一個用於推匯出電阻組合等效電阻表示式的電路圖。


上圖顯示了一個由三個電阻$R_1,\ R_2,\ 和\ R_3$組成的電路。

假設流過電路的總電流為$I$,則流過電阻$R_1$的電流為$I_1$,流過電阻$R_2$的電流為$I_2$,流過電阻$R_3$的電流為$I_3$。

因此,總電流$I$表示為:

$I=I_1+I_2+I_3$        --------------(i)

由於所有電阻上的電壓差相同,因此將歐姆定律應用於每個電阻,我們得到:

$I_1=\frac {V}{R_1}$

$I_2=\frac {V}{R_2}$

$I_3=\frac {V}{R_3}$

設此並聯組合的等效電阻為$R_{eq}$。

因此,將歐姆定律應用於整個電路,我們得到:

$I=\frac {V}{R_{eq}}$

現在,

將電流$I,\ I_1,\ I_2,\ 和\ I_3$的值代入公式(i),我們得到:

$\frac {V}{R_{eq}}=\frac {V}{R_1}+\frac {V}{R_2}+\frac {V}{R_3}$

$\frac {1}{R_{eq}}=\frac {1}{R_1}+\frac {1}{R_2}+\frac {1}{R_3}$       $(V=1,\because它在整個電路中是相同的)$

因此,三個電阻(電阻分別為$R_1,\ R_2,\ 和\ R_3$)並聯連線的組合的等效電阻或合成電阻為$\frac {1}{R_{eq}}=\frac {1}{R_1}+\frac {1}{R_2}+\frac {1}{R_3}$。

(b) 已知

電阻的阻值,$R_1=10\Omega$

電阻的阻值,$R_2=20\Omega$

電阻的阻值,$R_3=30\Omega$

求解:給定網路的等效電阻$(R_{eq})$。

解答

在給定的網路中,電阻$R_2=20\Omega$和$R_3=30\Omega$並聯連線。

因此,我們應用電阻並聯時的總電阻公式

$\frac {1}{R_p}=\frac {1}{R_2}+\frac {1}{R_3}$

將所需的值代入公式,我們得到:

$\frac {1}{R_p}=\frac {1}{20}+\frac {1}{30}$

$\frac {1}{R_{eq}}=\frac {3+2}{60}$

$\frac {1}{R_p}=\frac {5}{60}$

 $\frac {1}{R_p}=\frac {1}{12}$

 $R_p=12\Omega$

現在,在電路中,兩個電阻 $R_p=12\Omega$和$R_1=10\Omega$串聯連線。

因此,

整個網路的等效電阻 = $R_p+R_1=12\Omega+10\Omega=22\Omega$

更新於: 2022年10月10日

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