- 全程图解电子实用电路识图技巧
- 韩雪涛主编
- 1734字
- 2020-08-28 03:16:13
1.2电子电路的基本连接
在电子电路的实际应用中,电路中只接一个负载的情况是很少的。因为我们不可能为每一个晶体管、每一个电子器件配备一个电源。因此,在实际应用中总是根据具体情况把负载按适当的方式连接起来,达到合理利用电源或供电设备的目的。电子电路中常见的连接方式有串联、并联和混联3种。
1.2.1串联电路的连接
串联电路又可以分为电阻器的串联、电容器的串联、电感器的串联。
1.电阻器的串联
把两个或两个以上的电阻器依次首尾连接起来的方式称为“串联”,如图1-4所示。如果电阻器串联接到电源的两极,由于串联电路中各处电流相等,即有
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图1-4电阻器的串联电路
而U=U1+U2+…+Un,所以有U=I(R1+R2+…Rn),因而串联后的总电阻值R为
R=U/I=R1+R2+…+Rn
表明串联后的总电阻值为各电阻值之和。
2.电容器的串联
电容器是由两片极板组成的,它具有储存电荷的功能。电容器所存的电荷量(Q)与电容器的电容量及电容器两极板上所加的电压成正比,图1-5所示为电容器上电量与电压的关系图。
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图1-5电容器上电量与电压的关系图
图1-6所示为三个电容器串联的电路示意图及计算方法,串联电路中各点的电流相等。当外加电压为U的时候,各电容器上的电压分别为U1、U2、U3,三个电容器上的电压之和等于总电压。如果电容器上的电荷量都为同一值Q,即
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将串联的三个电容器视为1个电容器C,则
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即
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从图1-6所示和上述公式可见,串联电容器的合成电容量的倒数等于各电容量的倒数之和。
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图1-6三个电容器串联的电路示意图及计算方法
3.电感器的串联
图1-7所示是三个电感器串联的电路示意图及计算方法,串联电路的电流I都相等,电感量与线圈的匝数成正比。实际上与电阻器的计算方法相同,即
L=L1+L2+L3
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图1-7三个电感器串联的电路示意图及计算方法
1.2.2并联电路的连接
并联电路又可以分为电阻器的并联、电容器的并联、电感器的并联等几种。
1.电阻器的并联
把两个或两个以上的电阻器(或负载)按首首和尾尾连接起来的方式称电阻器的并联,如图1-8所示。由图可见,假定将并联电路接到电源上,由于并联电路各并联电阻器两端的电压相同,因而根据欧姆定律有
I1=U/R1、I2=U/R2、…、In=U/Rn
而I=I1+I2+…+In
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图1-8电阻器的并联电路
所以有
![](https://epubservercos.yuewen.com/D89407/3590313603984001/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0026_0002.jpg?sign=1734431390-ojtH0QMDvIPADAXu5nUhbHgk1sqydqmN-0-7931cdb10b21c8d7eaff087a8935a676)
而电路的总电阻值(R)与电压(U)和总电流(I)也应满足欧姆定律I=U/R,因而可得
![](https://epubservercos.yuewen.com/D89407/3590313603984001/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0026_0003.jpg?sign=1734431390-vmuHhW0kzu6HGsOL5kC3YZEqV4cqIyFg-0-d3c3cb3bb9d88b06cedd54355cff9da8)
说明并联电路总电阻值的倒数等于各并联支路各电阻值倒数之和。我们把电阻值的倒数定义为“电导”,用字母“G”表示。电导的单位是“西门子”,用“S”表示。
规定
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因而电导式就可改写成
G=G1+G2+…+Gn
式中
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从上式可见,并联电阻器的总电导等于各并联支路电导之和。
2.电容器的并联
图1-9所示为三个电容器并联的电路示意图及计算方法,总电流等于各分支电流之和。给三个电容器加上电压U的时候,各电容器上所储存的电荷量分别为Q1=C1U、Q2=C2U和Q3=C3U。
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图1-9三个电容器并联的电路示意图及计算方法
如果将C1、C2和C3三个电容器视为一个电容器C,合成电容器的电荷量Q=C U,则合成电容器的电荷量等于每个电容器的电荷量之和,即
CU=C1U+C2U+C3U=(C1+C2+C3)U
即
C=C1+C2+C3
由图所示和上述公式可见,并联电容器的合成电容量等于每个电容器的电容量之和。
3.电感器的并联
图1-10所示为三个电感器并联的电路示意图及计算方法,并联电感量的倒数等于三个电感量的倒数之和。即
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![](https://epubservercos.yuewen.com/D89407/3590313603984001/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0027_0003.jpg?sign=1734431390-kUDhY0G0wsxrpNyJZvhcr8YYetzTxKQX-0-bfcc03823b2383b5ae35de5a13dc2e00)
图1-10三个电感器并联的电路示意图及计算方法
1.2.3 混联电路的连接
在一个电路中,既有电阻器串联又有电阻器并联的电路称为混联电路。分析混联电路可采用下面的两种方法。
1. 利用电流流向及电流分合将电路分解成局部串联和并联的方法
已知R1=3?,R2=6?,R3=R4=R5=2?,R6=4?,求A、B两端的等效电阻值,其混联电路如图1-11所示。
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图1-11电阻器的混联电路
解:首先假设有一电源接在A、B两端,且A端为“+”,B端为“-”,则电流流向如图1-11中箭头所示。在I3流向的支路中,R3、R4、R5是串联的,因而该支路总电阻值R'CD为
R'CD=R3+R4+R5=6?
由于I3所在支路与I2所在支路是并联的,所以
![](https://epubservercos.yuewen.com/D89407/3590313603984001/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0028_0002.jpg?sign=1734431390-MDAZFfMbCMN0LDCFkx4dh98rQq3GlcZH-0-2bc4f7f0b2eb5c2ab56c9e718bad00c7)
即
![](https://epubservercos.yuewen.com/D89407/3590313603984001/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0028_0003.jpg?sign=1734431390-sz07PnSSBvWPBPrjCR8Klx5pbyol4Stz-0-1d8e423625469e94beb32dbba5de1f19)
R1、RCD和R6又是串联的,因而电路的总电阻值为
RAB=R1+RCD+R6=10?
2. 利用电路中等电位点分析混联电路
求a、b两点间的总电阻值,并计算R1两端的电压,如图1-12(a)所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/D89407/3590313603984001/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0028_0004.jpg?sign=1734431390-36U1o7Cp1MfCs5v5S8jgrCZdUyIuYkp8-0-3c6480a4892a42f254a964c89d4bda0d)
图1-12 实际电路与等效电路
解:首先根据等电位点画出实际电路的等效电路如图1-12(b)所示。由图中可见R2和R3、R4是并联的,然后再与R1串联,因而总电阻值Rab为
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电路总电流为
![](https://epubservercos.yuewen.com/D89407/3590313603984001/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0029_0001.jpg?sign=1734431390-euhPlZzdV3jXc9cQhsOf1KN0HuYiTyQP-0-4f6e1ef516ec120c964fe4b3bf3aa579)
由欧姆定律可知R1两端的电压为
U1=I R1=1×1=1(V)
【要点说明】
电容器和电感器的混联电路连接方式与电阻器的混联连接方式相同,其电流、电压和阻抗的关系及计算都应符合欧姆定律。