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并联电路计算题

题目:有两个电阻并联,R1=2Ω,R2=18Ω,电源电压为126V。求总电阻R和总电流I以及两支路电流I1和I2,如图所示;

解题:由公式: 并联电路总电阻代入计算:

(2×18)÷(2+18)=36÷20=1.8Ω(并联电路总电阻),总电流等于电压被总电阻除(欧姆定律),即:

I=U/R=126÷1.8=70A

流过R1的电流I1=U/R1=126÷2=63A,流过R2的电流I2=U/R2=126÷18=7A。

并联电路图

并联从字面上理解便是并在一起的连接,有两个以上的电阻,他们的一端接在一起,另一端也连接在一起,两个节点是以外加的电压,形成一个又分支的电路,这就叫做并联电路。如上图中的两个灯泡便是并联关系,当然了控制灯泡的两个开关相互之间也是并联。

并联电阻及电流和电压的大小

并联电路特点这里用右图来说明并联电路的特点。

并联电路电压:由于各个支路一段连接在一起,另一端也连接在一起,承受同一电源的电压,各支路的电压是相同的。

并联电路电流:由于各个支路电压相等,根据欧姆定律便可知电阻小的支路电流大;电阻大的支路电流小。即并联各支路的电流与对应的电阻成反比分配;

因为:I1=U/R1;I2=U/R2;I3=U/R3
I1:I2:I3:=1/R1:1/R2:1/R3

并联电路电功率:由于各个并联支路电压相同,各支路电流又与电阻成反比分配,各个支路电功率与电阻也成反比例分配;

P1:P2:P3=U/R1:U/R2:U/R3=1/R1:1/R2:1/R3

并联电路总电流:根据基尔霍夫电流定律知,并联电路总电流等于各支路电流之和:

I=I1+I2+I3

并联电路电阻:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,证明如下:

因为:I=I1+I2+I3

UR=UR1+UR2+UR3,即: 1R=1R1+1R2+1R3

在实际电路中,常遇到两个电阻并联的电路,这时总电阻可以用下式计算:

并联电路电阻,故: 并联电路总电阻

当R1≥R2时;两个组织相差很悬殊的电阻并联后,其等值电阻更接近与小电阻值。当R1=R2时,R=R1÷2,如果有n个阻值相同的电阻并联,其等值电阻值为:R=R1÷n。这说明并联电阻数越多,等值电阻越小。

若总电流为已知,则分电流可由下式计算:

并联电路电流计算公式并联电路电流计算公式

1、谐振

   正弦稳态电路中,电流与电压一般相位不同,若电压超前电流 ,电路呈感性,若电流超前电压   ,电路呈容性。一定条件下,如电路参数配合适当,或频率选择合适,也可以使电压与电流同相位,称电路发生谐振。此时电路的输入阻抗  中, ,电路表现为电阻性,阻抗角 。这时的频率称为谐振频率,用 表示。

     处在谐振状态的电路称为谐振电路

2、RLC串联谐振电路

输入阻抗 

                   

谐振条件

谐振角频率

                 

串联谐振电路的电路参量

             

串联谐振电路的谐振特点:

   1)电压与电流同相位,  ,电路输入阻抗具有*小值  ,则等效一条短路线。

   2)当输入电压 一定时,此时电流*大,

   3)电感电压 与电容电压 大小相等,相位串联谐振亦称电压谐振。   

 RLC并联电路与RLC串联电路是对偶电路,利用对偶关系,可以很方便得到RLC谐振并联谐振电路的特点。

3、并联谐振

如图1所示并联谐振电路,输入导纳


图1 


 4、串、并联谐振电路的频率特性

    正弦电流电路中电流、电压、阻抗、导纳等物理量随频率变化的特性称为频率特性。这些量的模和辐角与频率的关系又分别称为幅频特性和相频特性。               

为了通用性和分析比较不同的电路频率特性问题的方便,一般采用归一化处理,得到归一化幅频特性等。如RLC串联电路中电流

              

文本框: 图19-2式中 为谐振电路中的电流。图19-2给出不同Q值电路的幅频特性曲线,亦称通用谐曲线。可见,回路Q值越高,曲线在谐振点附近形状越尖锐,稍微偏离谐振频率,电流就急剧下降,说明电路读非谐振频率具有较强烈的抑制能力,这时选择性能好。我们用通频带来说明信号衰减不低于规定值的条件下,电路允许信号通过的频率范围。当  的值不小于  时,所对应的频率区间

             

      谐振电路的通频带与Q值成反比。


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