简单直流电路中欧姆定律的应用


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当使用一个电子元件时,你首先要知道如何计算出电流、电阻和压降。当知道这三个参数中的其中两个,就可以根据欧姆定律计算出第三个。下面我们根据几个简单的电路来看下这方面的计算。

串联电阻电路
下图电路是两个电阻串联,用12VDC电源供电。第一步要计算电路的总电阻,然后计算出电路的电流。在串联电路中,整个电路的电流是一样的。

电路的总电阻为11K欧姆, 负载的总压降为12VDC。可以根据欧姆定律计算出电流:
I = V / R=0.00109A

然后再根据欧姆定律计算出每个电阻上的压降:V = IR

  • 1K欧姆电阻上的压降为:V=0.00109 X 1000 = 1.09V
  • 10K欧姆电阻上的压降为:V=0.00109 X 10000 = 10.9V

并联电阻电路
下图电路中使用相同的12VDC供电,然而负载变为并联。并联的两个电阻两端由相同的电压,因此在这个电路中两个电阻的压降都是12V,但是由于阻值不同,流过两个电阻的电压会不同。

然后可以根据欧姆定律计算两个电阻流过的电流:I=V/R

  • 1K欧姆电阻上的电流为:I=12/1000=0.012A
  • 10K欧姆电阻上的电流为:I=12/10000=0.0012A
  • 电路的总电流为:0.0012A + 0.012A = 0.0132 A

根据上面的计算结果,可以分别计算串联电路和并联电路的功耗:

  • 串联电路上的功耗为:12V x 0.00109A = 0.01308W
  • 并联上的功耗为:12V x 0.0132A = 0.1584W

串并联电路
下图是一个简单的串并联电路,很多初学者会在面包板上搭建这个电路。理解怎么计算很重要。

并联电路部分是两个参数相同的LED并联。我们知道在并联电路中,总电流等于支路电流之和,因此总电流就位40mA。现在有足够的参数去计算R1的阻值。LED的压降为2.2V,因此电阻上的压降为9.8V。根据欧姆定律:R = V/I。

  • R = 9.8/0.040 = 245Ω。

请注意,在这种情况下,您可能会使用240或250欧姆的电阻,因为它们是常见值。

更多关于电阻的文章,可以参照下文:

关于欧姆定律公式,可以关注Digi-key官网上的在线计算公式:
欧姆定律换算器