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案例分析 | 歐姆定律在直流電路分析中的應用

得捷電子DigiKey ? 2019-07-02 11:34 ? 次閱讀
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關鍵詞:直流電路,歐姆定律,應用,串聯,并聯, 串并聯

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。當知道這三個參數中的其中兩個,就可以根據歐姆定律計算出第三個。下面我們根據幾個簡單的電路來看下這方面的計算。


串聯電阻電路



下圖電路是兩個電阻串聯,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。可以根據歐姆定律計算出電流:
I = V / R = 0.00109A


然后再根據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


并聯電阻電路



下圖電路中使用相同的12VDC供電,然而負載變為并聯。并聯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


根據上面的計算結果,可以分別計算串聯電路和并聯電路的功耗:

  • 串聯電路上的功耗為:12V x 0.00109A = 0.01308W

  • 并聯上的功耗為:12V x 0.0132A = 0.1584W



串并聯電路



下圖是一個簡單的串并聯電路,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。

并聯電路部分是兩個參數相同的LED并聯。我們知道在并聯電路中,總電流等于支路電流之和,因此總電流就為40mA。現在有足夠的參數去計算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。


有關更多不同電路的技術信息, 請參閱:


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原文標題:案例分析 | 歐姆定律在直流電路分析中的應用

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