電阻串並聯

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介紹

電阻會在電路中降低電流和電壓水平。在大多數電路中，可以找到多個電阻，它們有助於限制電路中的電荷流動。有兩種最簡單的電阻組合，即並聯和串聯。這兩種電阻的組合非常重要，因為電荷的整體流動與之息息相關。

組合電路的重要性

組合電路是串聯和並聯電阻的重要組成部分。電阻被稱為歐姆元件，其中 V = IR（Hope 等人，2019）。在多個電阻相互連線並最終連線到電池的情況下，電流的供應方式和百分比取決於電路的電阻數量（de Badyn & Mesbahi，2020）。電阻的個體值和連線方式在確定特定電阻的等效電阻方面起著重要作用。

圖 1：電阻串並聯示意圖

一個合適的電路通常由不同的導體組成，例如開關、電源、電阻、負載和導線。在電路中，起點和終點相同。與電路中的導體一樣，使用銅線。始終可以使用開關係統，有助於在電路中建立和斷開連線。作為無源元件，電阻僅消耗功率而不產生功率（Tsukushi、Ono & Wada，2020）。電能在電路中通常會被消耗，最終轉換為其他重要的能量形式，例如熱能、光能等。例如，風扇和燈是重要的負載。

串聯電阻：分析

在某些電路中，相同數量的電流藉助於重要的電阻流動。這種型別的電流流在電路中可見，被稱為串聯電路。在串聯電路中，與每個重要電阻相關的電壓性質不同（Morais 等人，2020）。在這種型別的連線中，如果電阻發生故障或斷裂，整個電路系統將關閉並停止工作。與並聯電路相比，串聯電阻的設計和組成比較簡單。

圖 2：串聯連線的電阻

在識別特定系統的總電阻的情況下，需要將所有相關的電阻值相加。例如，上面所示圖形的總電阻值可以提供幫助。根據此圖，假設 R₁、R₂、R₃ 和 R₄ 的值為 100 Ω、120 Ω、130 Ω 和 150 Ω。這種串聯組合的總電阻值為 (100+120+130+150) = 500 Ω。

並聯電阻：分析

當電路的電壓在所有電阻器上都相同時，該電路以並聯方式連線。在並聯電路中，電流首先分成不同的部分，然後重新組合到一個共同點（Wang、Cheng & Fong，2018）。在並聯電路中，任何元件和電阻都可以輕鬆斷開和連線。在此過程中，並聯電路的其他元件不受影響。

圖 3：並聯連線的電阻

可以透過一個簡單的公式計算並聯電阻的值。

$$\mathrm{這是 1/Rtotal = 1/R_1 + 1/R_2 + ... + 1/R_n.}$$

透過遵循此公式，可以表示電氣服務中的總電阻值。

基爾霍夫電流定律

識別並聯和串聯電阻的重要分支對於瞭解每個電路的作用至關重要。在更改任何特定電阻的值之前，還需要識別等效電阻（Quynh 等人，2019）。電阻橋網路在這方面也發揮著重要作用。基爾霍夫的電壓定律和電流定律是兩個重要的部分，可以幫助使用者處理電阻（Islam 等人，2020）。根據基爾霍夫定律，電流的總和在連線點處為零。

圖 4：串並聯電阻電路

電動勢的總和和電壓在閉合電路中下降並保持為零。根據 KCL（基爾霍夫電流定律），所有型別的輸入電流都為正。每種型別的輸出電流為負。根據基爾霍夫電壓定律，每個電壓的總和等於特定迴路中可用的電壓。在閉合網路中，電壓降並保持為零。

結論

在幾乎所有電路中，各種元件都緊密連線。電阻網路以串聯和並聯兩種方式開發。更關鍵和複雜的電阻網路的產生取決於不同的迴路。這種型別的電路被稱為具有固定電阻的電路。電阻不會以任何形式孤立存在。一個包含多個電阻的較大電路，這些電阻以不同的電氣組合連線，是這種組合的重要要求。

常見問題

Q1. 基爾霍夫定律的性質叫什麼？

A1. 基爾霍夫定律的性質也稱為能量守恆。並聯或串聯電阻中每個迴路中每個電壓的總和等於零。

Q2. 用什麼公式測量串聯組合中的總電阻？

A2. 串聯組合中總電阻的計算使用公式 $\mathrm{R_{total} = R_1+R_2+...+R_n.}$ 在此公式中，N 是表示電阻總數的指標。

Q3. 電阻在電路中的主要用途是什麼？

A3. 電阻在控制電路中的電流流動方面起著重要作用。這種無源器件是電子裝置的重要組成部分。

Q4. 電路中最重要的元件是什麼？

A4. 電阻、開關、導線、負載和電源是電路中最重要的元件。這些元件構成一個有用且可用的電路。