案例分析 | 歐姆定律在直流電路分析中的應用
關鍵詞:直流電路,歐姆定律,應用,串聯(lián),并聯(lián), 串并聯(lián)
當使用一個電子元件時，你首先要知道如何計算出電流、電阻和壓降。當知道這三個參數(shù)中的其中兩個，就可以根據(jù)歐姆定律計算出第三個。下面我們根據(jù)幾個簡單的電路來看下這方面的計算。
串聯(lián)電阻電路
下圖電路是兩個電阻串聯(lián)，用12VDC電源供電。第一步要計算電路的總電阻，然后計算出電路的電流。在串聯(lián)電路中，整個電路的電流是一樣的。
電路的總電阻為11K歐姆, 負載的總壓降為12VDC。可以根據(jù)歐姆定律計算出電流：
I = V / R = 0.00109A
然后再根據(jù)歐姆定律計算出每個電阻上的壓降：V = IR
1K歐姆電阻上的壓降為：V = 0.00109 X 1000 = 1.09V
10K歐姆電阻上的壓降為：V = 0.00109 X 10000 = 10.9V
并聯(lián)電阻電路
下圖電路中使用相同的12VDC供電，然而負載變?yōu)椴⒙?lián)。并聯(lián)的兩個電阻兩端由相同的電壓，因此在這個電路中兩個電阻的壓降都是12V，但是由于阻值不同，流過兩個電阻的電流會不同。
然后可以根據(jù)歐姆定律計算兩個電阻流過的電流：I = V/R
1K歐姆電阻上的電流為：I = 12/1000 = 0.012A
10K歐姆電阻上的電流為：I = 12/10000= 0.0012A
電路的總電流為：0.0012A + 0.012A = 0.0132 A
根據(jù)上面的計算結果，可以分別計算串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的功耗：
串聯(lián)電路上的功耗為：12V x 0.00109A = 0.01308W
并聯(lián)上的功耗為：12V x 0.0132A = 0.1584W
串并聯(lián)電路
下圖是一個簡單的串并聯(lián)電路，很多初學者會在面包板上搭建這個電路。理解怎么計算很重要。
并聯(lián)電路部分是兩個參數(shù)相同的LED并聯(lián)。我們知道在并聯(lián)電路中，總電流等于支路電流之和，因此總電流就為40mA。現(xiàn)在有足夠的參數(shù)去計算R1的阻值。LED的壓降為2.2V，因此電阻上的壓降為9.8V。根據(jù)歐姆定律：R = V/I。
R1 = 9.8/0.040= 245Ω。
請注意, 在這種情況下，可以考慮使用240或250歐姆的電阻，因為它們是常見值。
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