如何计算总电流(calculate total current)

描绘串联电路连接的最简单方法是元素链。因此,元素被添加到同一行中。只有一条路径可以让电子和电荷流动。一旦你对串联电路的连接有了基本的了解,你就可以学习如何计算总电流。...

第1部分第1部分(共4部分):理解基本术语

  1. 1熟悉电流。电流是带电载流子(如电子)的流动或单位时间内的电荷流动。但什么是电荷,什么是电子?电子是带负电的粒子。电荷是物质的一种属性,用来区分一个物体是带正电荷的还是带负电荷的。像磁铁一样,同样的电荷相互排斥,相反的电荷相互吸引。我们可以用这个来说明水。水由分子H2O组成,H2O代表2个氢原子和1个氧原子结合在一起。我们知道氧原子和氢原子组成了分子H2O。一个流动的水体由数以百万计的这种分子组成。我们可以将流动的水体与水流进行比较;分子对电子;以及原子的电荷。
  2. Image titled Calculate Total Current Step 1
  3. 2了解电压指的是什么。电压是驱动电流流动的“力”。最好地说明电压;我们将以电池为例。电池内部是一系列基于化学的反应,这些反应在电池的正极端子中产生电子积聚。如果我们现在将一种介质(如电线)从电池的正极端子连接到负极端子,那么电子积累就会移动,从而彼此远离,因为正如我们所说的,相同的电荷相互排斥。此外,由于电荷守恒定律规定,孤立系统的净电荷应保持不变,因此电子将分别从较高浓度的电子到较低浓度的电子或从正极到负极,试图平衡电荷。这种运动会在每个端子上产生电位差,我们现在称之为电压。
  4. Image titled Calculate Total Current Step 2
  5. 3了解阻力是什么。另一方面,阻力是某些元素对电荷流动的阻力。电阻器是具有显著电阻的元件。它们被放置在电路的某些部分,以调节电荷或电子的流动。如果没有电阻器,电子不受调节,设备可能会接收太多电荷,并会因过度充电而损坏或引发火灾。
  6. Image titled Calculate Total Current Step 3

第2部分第2部分(共4部分):查找串联电路连接的总电流

  1. 1查找电路的总电阻。想象一下你正在用一根吸管喝水。捏几下。你注意到了什么?水流将会减少。这些夹点就是电阻。他们堵住了水流。因为挤压是直线的,所以它们是串联的。根据本例,串联电阻器的总电阻为:R(总)=R1+R2+R3。
  2. Image titled Calculate Total Current Step 4
  3. 2确定电阻器的总电压。大多数情况下,总电压很容易给出,但在给出单个电压的情况下,我们可以使用以下等式:V(总)=V1+V2+V3。但为什么会这样?再次使用吸管类比,在捏了吸管之后,你期待什么?你需要更多的努力才能让水通过吸管。你所付出的全部努力是由个人所需要的个人力量所带来的。你需要的“力”是电压,因为它驱动水流或电流。因此,总电压是通过将每个电阻器上的各个电压相加而产生的,这是合乎逻辑的。
  4. Image titled Calculate Total Current Step 5
  5. 3计算系统的总电流。再次使用稻草分析,即使在存在挤压的情况下,你得到的水量是否发生了变化?不。虽然你喝水的速度在变化,但你可以喝的水量是固定的。如果我们说,水的总流量是固定的
  6. Image titled Calculate Total Current Step 6
  7. 记住欧姆定律。但这还不止于此!记住,我们没有这些数据,所以我们可以使用欧姆定律,它与电压、电流和电阻有关:V=IR。
  8. Image titled Calculate Total Current Step 7
  9. 5.试着举个例子。三个电阻R1=10ΩR2=2ΩR3=9Ω串联。电路上的总电压为2.5V。计算电路的总电流。首先让我们计算总电阻:R(total)=10ΩR2+2ΩR3+9Ω,因此R(total)=21Ω
  10. Image titled Calculate Total Current Step 8
  11. 6使用欧姆定律计算总电流:V(总)=I(总)x R(总)。I(总计)=V(总计)/R(总计)。I(总)=2.5V/21Ω。I(总计)=0.1190A。
  12. Image titled Calculate Total Current Step 9

第3部分第3部分,共4部分:求并联电路的总电流

  1. 1了解并联电路是什么。就像它的名字一样,并联电路包含以并联方式排列的元素。这就利用了多种布线方式,创造了电流可以通过的路径。
  2. Image titled Calculate Total Current Step 10
  3. 2计算总电压。由于我们已经在上一节中整理了术语,现在我们可以直接进入计算。例如,将管道拆分为两条直径不同的路径。要使水流入两条管道,是否需要在每条管道中使用不相等的力?不,你只需要足够的力量让水流动。因此,用水是电流,力是电压的类比,我们可以说:V(总)=V1+V2+V3。
  4. Image titled Calculate Total Current Step 11
  5. 3计算总阻力。假设你想调节管道中的水流。你怎么堵住管道?你是在每条路径上设置一个堵塞物,还是设置多个连续排列的堵塞物来控制水流?你需要做后者。对于电阻,这个类比是相同的。串联电阻比并联电阻调节电流的效果好得多。并联电路中总电阻的方程式为:1/R(总)=(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)。
  6. Image titled Calculate Total Current Step 12
  7. 4计算总电流。回到我们的例子,从源头流向分裂路径的水被分割。这同样适用于电流。由于电荷可以通过多条路径流动,因此可以说电荷可以被分割。这些路径不一定接受等量的电荷。它取决于电阻和元件在每条路径中的材料。因此,总电流的方程就是所有路径中所有电流的总和:I(total)=I1+I2+I3。当然,我们还不能使用它,因为我们没有单独的电流。在这种情况下,也可以使用欧姆定律。
  8. Image titled Calculate Total Current Step 13

第4部分第4部分,共4部分:并行电路的求解示例

  1. 1.举个例子。分为两条并联路径的4个电阻器。路径1包含,R1=1ΩR2=2Ω,而路径2包含,R3=0.5ΩR4=1.5Ω。每条路径中的电阻器串联连接。路径1中施加的电压为3V。查找总电流。
  2. Image titled Calculate Total Current Step 14
  3. 2查找总电阻。由于每条路径中的电阻器是串联的,我们将找到每条路径中总电阻的解。R(总计1和2)=R1+R2。R(总计1和2)=1Ω+2Ω。R(总1和2)=3Ω。R(总计3和4)=R3+R4。R(总计3和4)=0.5Ω+1.5Ω。R(总计3和4)=2Ω。
  4. Image titled Calculate Total Current Step 15
  5. 3插入并联连接的方程式。现在,由于路径是并行连接的,我们现在将使用并行连接的方程(1/R(总计))=(1/R(总计1和2))+(1/R(总计3和4))。(1/R(总计))=(1/3Ω)+(1/2Ω)。(1/R(总计))=⅚.R(总)=1.2Ω。
  6. Image titled Calculate Total Current Step 16
  7. 4找到总电压。现在计算总电压。因为总电压等于所有电压:V(总)=V1=3V。
  8. Image titled Calculate Total Current Step 17
  9. 5利用欧姆定律求出总电流。现在,我们可以用欧姆定律计算总电流。V(总计)=I(总计)x R(总计)。I(总计)=V(总计)/R(总计)。I(总)=3V/1.2Ω。I(总计)=2.5A。
  10. Image titled Calculate Total Current Step 18
  • 并联电路的总电阻始终小于电阻器的任何电阻。
  • 术语:电路-由通过导线连接的元件(如电阻器、电容器和电感器)组成,其中电流可以通过。电阻器——能够减少或抵抗电流的元件——进入导线的电荷流;单位:安培,AVoltage–单位电荷所做的功;单位:电压,VResistance–测量元件对电流的阻力;单位:欧姆,Ω
  • 发表于 2022-05-18 10:26
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  • 分类:教育

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