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2.2.2 电阻的并联
图2-3(a)所示为n个电阻的并联组合。电阻并联时,各电阻两端的电压是同一电压。根据KCL,可得
i=i1+i2+…+in=G1u+G2u+…+Gnu=(G1+G2+…+Gn)u
式中,G1,G2,…,Gn为电阻R1,R2,…,Rn的电导。若用一个电阻替代这n个电阻,如图2-3(b)所示,且使该电阻的电导为:
图2-3 电阻的并联
显然,Geq为这n个电阻并联后的等效电导。并联后的等效电阻Req可由式(2-3)推得
即
不难看出,并联等效电阻小于任一个并联的电阻。
电阻并联时,各个电阻的电流为
上式说明,电阻并联时,各个电阻的电流与其电导值成正比。或者说,总电流是根据各个并联电阻的电导值进行分配的,电导值大的电阻上分得的电流也大。式(2-5)称为并联分流公式。
在电路分析中,经常遇到两个电阻并联的情况,如图2-4所示。由式(2-4)推出等效电阻为
图2-4 两个电阻的并联
两个并联电阻的分流可由式(2-5)推出:
若电阻的连接中既有串联又有并联,则称为电阻的串并联或混联。对于电阻混联电路,可依据其串、并联关系逐次对电路进行等效变换,最终等效为一个电阻。如图2-5所示,R3、R4串联后与R2并联,再与R1串联,其等效电阻为
图2-5 电阻的混联
【例2-1】在图2-5(a)所示电路中,已知:R1=R2=3Ω,R3=2Ω,R4=4Ω,us=6V。求各支路电流以及电阻R2和R4上的电压u2和u4。
解:各支路电流和电压的参考方向如图中所示。根据电阻的串、并联关系,将电路等效为如图2-5(b)所示,等效电阻为
由图2-5(b)可知:
回到原电路,即图2-5(a),根据分流公式,求得
进而求得
u2=R2i1=3×0.8=2.4(V)
u4=R4i2=4×0.4=1.6(V)