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    锂电池并联串联知识详解 并联串联注意事项

    钜大LARGE  |  点击量:23937次  |  2018年05月09日  

      把动力锂电池串联和并联起来使用,这听起来好象很简单,但是,遵循一些简单的规则,就可以避免不必要的问题。锂电池组包含两部分:锂电池和锂电池保护线路。

      在锂电池组中是把多个锂电池串联起来,得到所需要的工作电压。如果所需要的是更高的容量和更大的电流,那就应该把动力型锂电池先把它们并联起来。使用串联和并联这两种方法结合起来就可以达到高电压高容量标准。比如一个36V10AH电动车的电池是把50节2000MAH的3.6V锂离子电池并联起来这样容量就可以达到10AH;然后再把10组并联的电池串联在一起;串联起来后电池的电压就可以达到36V以上。

      ,这种接法称作“10串5并”,它的意思是:把10组由5节并联的锂电池在串联起来;锂离子电池的标称电压则是3.6V。使用锂离子聚合物和其他类型的锂电池,它的额定电压一般为3.7V。使用高电压电池组所带来的另一个问题,就是有可能遇到电池组里的某一节电池失效的情况。这就像一个链条,串联在一起的电池越多,出现这种情况的几率就越高。只要一节电池有问题,它的电压就会降低。到最后,一节“断开”的电池可能会中断电流的输送。而要更换“坏”电池也是一件容易的事,因为新老电池是互不匹配的。一般说来,新电池的容量要比老电池的高得多。随着工作电压的下降,它比正常电池组更快地达到放电结束的临界点,同时,它的使用时间也急剧缩短。一旦设备因电压过低而切断电源,其余单体电池仍然完好的电池就不能把所存储的电量送出来了。这时,坏的那节电池电池还呈现很大的内阻,如果此时还带有负载,那么将会导致整个电池链的输出电压将大幅度下降。在一组串联电池中,一节性能差的电池,就像是一个堵住水管的塞子会产生巨大的阻力,阻止电流流过去。其它电池也会短路,这将使终端的电压降低至3.6V,或者使电池组链路断开并切断电流。一个电池组的性能是取决于电池组里最差的那块电池的性能。

      并联为了得到更多的电量,可以把多个电池并联起来。除了把电池并联起来,另一个办法是使用尺寸更大的电池由于受到可以选用的电池的限制,这个办法并不适用于所有使用情况。此外,大尺寸的电池也不适合做成专用电池所需要的外形规格。大部分的化学电池都可以并联使用,而锂离子电池最适合并联使用。比如由5节电池并联而成的电池组电压则保持为3.6V,而电流和运行时间则增大到5倍。与电池串联相比,在电池并联电路中高阻抗或“开路”电池的影响较小。但是,并联电池组会减少负载能力并缩短运行时间。这就好比一个发动机只启动了三个汽缸。电路短路所造成的破坏会更大,这是因为,在短路时出现故障的电池会迅速地耗尽其他电池里的电量,从而对整组电池寿命造成损伤.

      使用串并联这种连接方法时,在设计上很灵活,可以用标准的电池尺寸达到所需要的额定电压和电流。应当注意:总功率不会因为电池的不同连接方法而改变。功率等于电压乘电流。对锂离子电池而言,串并联的连接方法很常见。最常用的一种电池组是18650锂电池,它带有保护电路即锂电池保护板,锂电池保护板能够监视串联在一起的每一节电池,因此,它的最大实际电压为42V。这个锂电池保护电路(即锂电保护板)也可以用于监视串联在一起的每一节电池的状态。在把18650锂电池串联起来使用时,必须遵照下面的基本要求:电压要一致,内阻相差不超过5毫欧,容量相差不超过10毫安,再者就是保持电池的连接点的洁净,每个连接点都存在一定的电阻,如果连接点不干净或者增加连接点,内阻会高有可能会影响整个电池组的性能。不要混用不同厂家的锂电池,要选择性能一致性高的锂电池,基本按照以上标准选用锂电池做出来的电池组,基本上是到标准了。

    http://www.juda.cn/news/5875.html

    3.7V的18650 锂电池能否并联充电?

    新买了2节标称电压是3.7V的18650 锂电池,还送了个充电器。该充电器输出电压4.2V,输出电流为1A。一次可给2节锂电池,也可以单独给1节锂电池充电。我拆开后发现,该充电器给2节锂电池充电时 ,锂电池是并联的。不知2节锂电池并联充电对电池寿命是否有影响?假设2节电池电压不一样,充电器还能否给电池充满电?

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    #热议# 在二十多岁的年纪,是先成家重要,还是先立业重要?

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    2019-10-25 · TA获得超过149个赞

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    锂电池并联充电特点
    来源:钜大LARGE 2018-06-13
    锂电池并联的目的是为了增加容量,因此,锂电池并联充电也与单节锂电池相比具有不同的设计特点,主要体现在充电电流设计与并联电池的一致性上。

    并联锂电池的特点是:电压不变,电池容量相加,内阻减小,可供电时间延长。并联充电的核心内容是并联电流的大小及其作用。根据并联理论,干路电流等于各支路电流之和,因此,已经组合为电池组的n节并联锂电池要达到与单节电池相同的充电效率,充电电流应为n个锂电池电流之和,在欧姆定律:I=U/R的公式下,这个设计是合理的。但是,并联后的电池内阻也会起变化,按照并联内阻公式,两个并联锂电池的总内阻等于两个电池内阻乘积与其内阻相加之和的比值,并联电阻会随着并联电池数量的增加而递减。所以,锂电池并联充电的效率可以在电流小于n个并联锂电池电流之和的基础上实现。

    锂电池并联要注意电池的一致性问题,因为,一致性差的并联锂电池会在充电过程中出现充不进电或者过充现象,从而破坏电池结构,影响整组电池的寿命。因此,选用并联电池时应避免将不同品牌、不同容量和不同新旧程度的锂电池混用。对电池一致性的内在要求是:锂电池电芯电压差≤10mV,内阻差≤5mΩ,容量差≤20mA。

    事实上,锂电池并联后会有一个充电保护芯片对锂电池进行充电保护,锂电池生产厂家在制作并联锂电池时已经充分考虑了锂电池并联后的变化特点,也是按照上述要求进行电流设计和电芯选择的,所以,使用者需要按照并联锂电池的说明按部就班地进行充电,避免不正确的充电对电池可能造成的损害。

    https://zhidao.baidu.com/question/359883575537651532.html

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    把电池串联和并联起来使用,这听起来好象很简单,但是,遵循一些简单的规则,就可以避免不必要的问题。

    在电池组中是把多个电池串联起来,得到所需要的工作电压。如果所需要的是更高的容量和更大的电流,那就应该把电池并联起来。另外还有一些电池组,把串联和并联这两种方法结合起来。一个膝上型电脑的电池有可能是把四节3.6V锂离子电池串联起来,总电压达到14.4V;然后,再把两组串联在一起的电池并联起来,这样,电池组的总电量就可以从2000毫安时提高到4000毫安时。这种接法称作“四串两并”,它的意思是:把两组由四节电池串联在一起的电池组并联起来。

    在手表、备份用的存储器和蜂窝电话里一般使用一节电池。一节镍基电池的标称电压是1.2V,碱性电池是1.5V,氧化银电池是1.6V,铅酸性电池是2V,锂电池是3V,而锂离子电池的标称电压则是3.6V。使用锂离子聚合物和其他类型的锂电池,它的额定电压一般为3.7V。如果要想得到像11.1V这种不常见的电压,就得把三节这种电池串联在一起。随着现代微电子技术的发展,我们已经可以用一节3.6V的锂离子电池,为蜂窝电话和低功耗的便携通讯产品供电。在上世纪六十年代,在照度计中广泛使用的汞电池,出于环境保护方面的考虑,如今已经完全退出市场。

    镍基电池的标称电压为1.2V或1.25V。它们之间,除了市场偏好之外,没有任何差别。大部分的商用电池,每节电池的电压为1.2V;工业电池、航空电池和军用电池,每节电池的电压仍是1.25V。

    串联

    需要高电量的便携设备,一般是由两节或更多节电池串联起来的电池组供电。如果使用高电压的电池,导体和开关的尺寸可以做得很小。中等价位的工业电动工具一般使用电压为12V至19.2V的电池供电;而高级电动工具使用电压为24V至36V的电池,以获得更大的电力。汽车工业最终把启动器的点火电池电压从12V(实际上是14V)提高到36V,甚至是42V。这些电池组是由18节串联起来铅酸性电池组成。在早期的混合型汽车中,用来供电的电池组,电压为148V。比较新的车型所使用的电池组,电压高达450V至500V,大部分是镍基化学电池。一个电压为480V的镍金属氢电池组是由400节镍金属氢电池串联而成。有一些混合型汽车也用铅酸性电池做过试验。

    42 V的汽车用电池价格昂贵,而且,比起12V电池,它在开关上会产生更多的电弧。使用高电压电池组所带来的另一个问题,就是有可能遇到电池组里的某一节电池失效的情况。这就像一个链条,串联在一起的电池越多,出现这种情况的几率就越高。只要一节电池有问题,它的电压就会降低。到最后,一节“断开”的电池可能会中断电流的输送。而要更换“坏”电池也绝非易事,因为新老电池是互不匹配的。一般说来,新电池的容量要比老电池的高得多。

    我们来看一个电池组的实例,第三节电池仅产生0.6V的电压,而不是正常的1.2V(图1)。随着工作电压的下降,它比正常电池组更快地达到放电结束的临界点,同时,它的使用时间也急剧缩短。一旦设备因电压过低而切断电源,其余三节仍然完好的电池就不能把所存储的电量送出来了。这时,第三节电池还呈现很大的内阻,如果此时还带有负载,那么,将会导致整个电池链的输出电压将大幅度下降。在一组串行电池中,一节性能差的电池,就像是一个堵住水管的塞子,会产生巨大的阻力,阻止电流流过去。第三节电池也会短路,这将使终端的电压降低至3.6V,或者,使电池组链路断开并切断电流。一个电池组的性能是取决于电池组里最差的那块电池的性能。

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    并联

    为了得到更多的电量,可以把两个或者更多个电池并联起来。除了把电池并联起来,另一个办法是使用尺寸更大的电池。由于受到可以选用的电池的限制,这个办法并不适用于所有情况。此外,大尺寸的电池也不适合做成专用电池所需要的外形规格。大部分的化学电池都可以并联使用,而锂离子电池最适合并联使用。由四节电池并联而成的电池组,电压保持为1.2V,而电流和运行时间则增大到四倍。

    与电池串联相比,在电池并联电路中,高阻抗或“开路”电池的影响较小,但是,并联电池组会减少负载能力,并缩短运行时间。这就好比一个发动机只启动了三个汽缸。电路短路所造成的破坏会更大,这是因为,在短路时,出现故障的电池会迅速地耗尽其他电池里的电量,并引起火灾(图2)。

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    串并联

    使用串并联这种连接方法时,在设计上很灵活,可以用标准的电池尺寸达到所需要的额定电压和电流(图3)。应当注意:总功率不会因为电池的不同连接方法而改变。功率等于电压乘电流。

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    对锂离子电池而言,串并联的连接方法很常见。最常用的一种电池组是18650(直径为18mm,长度为650mm)。它带有保护电路,能够监视串联在一起的每一节电池,因此,它的最大实际电压为14.4 V。这个保护电路也可以用于监视并联在一起的每一节电池的状态。

    家用电池

    前面所谈到的电池串联和并联的连接方法,针对的是可充电电池组,这些电池组里的电池都是永久性地焊接在一起的。除了把几个电池装进安装电池的电池室、串联起来之外,上面讲的那些规则也适用于家用电池。在把几个电池串联起来使用时,必须遵照下面的基本要求:

    ● 保持电池的连接点的洁净。把四节电池串联起来使用时,共有八个连接点(电池到电池室的连接点,电池室到下一节电池的连接点)。每个连接点都存在一定的电阻,如果增加连接点,有可能会影响整个电池组的性能。

    ● 不要混用电池。当电池的电量不足时,更换所有的电池。在串联使用时,要用同一种类型的电池。

    ● 不要对不可充电型电池进行充电。对不可充电池进行充电时,会产生氢,有可能会引起爆炸。

    ● 要注意电池的极性。如果有一节电池的极性装反了,就会减少整串电池的电压,而不是增加电压。

    ● 把已经完全放完电的电池从暂停使用的设备中取出。旧电池比较容易出现泄漏和腐蚀的情况。碱性电池相对于碳锌电池而言,问题不那么严重。

    ● 不要把电池都放在一个盒子里,这样可能会出现短路。电池短路会导致发热,并引发火灾。请把废弃的电池放在小塑料袋里,与外界绝缘。

    ● 类似于碱性电池的原电池组可以扔进普通的垃圾桶内。但是最好是把用过了的电池送去再生循环处理。

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  • 本文主要讲了继电器线圈并联串联二极管的作用,希望对你的学习有所帮助。
  • APF按照不同的分类方法可大体分为电压型、电流型有源滤波器,并联型、串联型和混合型有源滤波器,三相三线型、三相四线型,两电平、多电平等。电压型、电流型并联型、串联型和混合型 本次主要对并联电压型三相三线...

    APF按照不同的分类方法可大体分为电压型、电流型有源滤波器,并联型、串联型和混合型有源滤波器,三相三线型、三相四线型,两电平、多电平等。

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    电压型、电流型

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    并联型、串联型和混合型

    本次主要对并联电压型三相三线有源滤波器进行介绍,该种滤波器电路结构如下:

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    APF整体结构

    补偿原理

    有源滤波器是一种用于动态抑制谐波,兼具一定的无功补偿功能的电力电子装置。APF可以对大小和频率变化的谐波进行补偿。APF主要由两大部分构成:指令电流检测部分和补偿电流生成部分;主要工作原理是检测补偿点处电压和电流,通过谐波检测手段,将负载电流分为谐波电流和基波电流,然后将谐波电流反极性作为补偿电流生成部分的控制指令电流,以抵消电路中的谐波成分。通过控制,APF还可以消除指定次数的谐波。

    常用的谐波检测方法

    APF常用的谐波检测方法有ip-iq法、p-q法、FFT法以及一些智能检测算法等,本文主要对最常用的基于瞬时无功功率理论的ip-iq法和pq法进行说明。两种方法均是通过坐标变换,将电流分成有功分量和无功分量或直接将功率分离,并进行低通滤波得到基波情况下的直流分量。

    ip-iq法简述

    通过将三相电流变换后得到有功分量和无功分量i_p和i_q,通过滤波即可得到i_p和i_q的直流分量,通过反变换后将得到三相基波电流i_af、i_bf、i_cf,利用原电流波形减去这些基波电流分量便可以得到我们需要的谐波分量i_ah、i_bh、i_ch。

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    ip-iq法原理图

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    ip-iq法模型实现

    p-q法简述

    通过将三相电压与三相电流变换后得到的有功和无功p和q,通过低通滤波器滤波后得到功率基波直流分量p_f和q_f,通过反变换后即可得到三相基波电流i_af、i_bf、i_cf,利用三相电路中总电流波形减去这些基波电流即可得到我们需要的谐波分量i_ah、i_bh、i_ch。

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    p-q法原理图

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    p-q法模型实现

    综上,p-q法由于其在建模上没有考虑零序分量,在三相不平衡系统上的测量上存在较大误差,所以仅仅只能应用于三相平衡系统的谐波坚持测中。ip-iq法克服了p-q法所带来的不足,不仅可以应用于三相平衡系统的谐波检测,并且还可应用于三相不平衡的系统中。

    补偿电流控制方法

    常用的PWM控制方法主要分为滞环比较法和PI三角波比较法。滞环比较法利用滞环比较器形成一个以0为中心、H和-H为上下限的滞环或死区,把补偿电流和指令电流差值控制到规定的滞环宽度范围之内,控制逆变器的开关动作。PI三角波比较法通过指令值与实际值做差,并与三角波进行比较,产生PWM控制信号。

    滞环控制结构简单,系统响应速度快,鲁棒性号,但开关频率不固定;PI控制稍显复杂,跟踪性能好,开关频率为固定值,但对非线性信号跟踪效果不理想。

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    滞环控制框图

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    PI控制框图

    仿真模型

    在matlab/simulink中搭建仿真模型,交流电网电压为380V 50HZ,通过不控整流电路模拟非线性负载,谐波检测部分用ip-iq法,谐波产生电路直流侧电压给定值为700V,通过滞环控制产生补偿电流控制驱动脉冲。模型如下图所示

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    整体模型

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    ip-iq法谐波检测

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    谐波生成及控制部分

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    滞环控制脉冲生成部分

    仿真结果

    模型中,0.1秒后开始接入APF,仿真结果波形如下

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    电网侧电压、电流

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    负载电压、电流

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    三相电流谐波

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    谐波电流及APF输出电流

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    APF直流侧电压

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    总电流及基波电流、谐波电流

    分别对电网侧电流进行补偿前后两个周期的傅里叶分析,可以看出,补偿前电流信号总谐波含量20.1%,补偿后电流信号总谐波含量2.18%,APF补偿效果良好,结果如下

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    补偿前FFT结果

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    补偿后FFT结果

    展开全文
  • 当两个端子分别连接到另一个电阻器或电阻器的每个端子时,称电阻器并联连接在一起与前一个串联电阻器电路不同,在并联电阻器中网络电路电流可以采用多条路径,因为电流有多条路径。然后并联电路被归类为电流分压器。...

    当两个端子分别连接到另一个电阻器或电阻器的每个端子时,称电阻器并联连接在一起

    与前一个串联电阻器电路不同,在并联电阻器中网络电路电流可以采用多条路径,因为电流有多条路径。然后并联电路被归类为电流分压器。

    由于电源电流有多条路径流过,并联网络中所有分支的电流可能不同。然而,并联电阻网络中所有电阻器的电压降是相同的。然后,并联的电阻在它们之间有一个公共电压,对于所有并联的元件都是如此。

    因此我们可以定义并联电阻电路作为电阻器连接到相同的两个点(或节点)并且通过其具有连接到公共电压源的多于一个电流路径的事实来识别的电阻器。然后在下面的并联电阻示例中,电阻 R 1 两端的电压等于电阻 R 2 两端的电压等于 R 3 的电压等于电源电压。因此,对于并联电阻网络,其给出如下:

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    在以下电阻并联电路中的电阻 R 1 , R 2 和 R 3 两个点之间并联连接在一起 A 和 B ,如图所示。

    并联电阻电路

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    在之前的串联电阻网络中,我们看到了总电阻 R T 电路等于加在一起的所有单个电阻的总和。对于并联电阻,等效电路电阻 R T 的计算方式不同。

    这里,倒数( 1 / R )各个电阻的值全部加在一起而不是电阻本身与代数和的倒数给出等效电阻,如图所示。

    并联电阻方程

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    然后,并联连接的两个或多个电阻的等效电阻的倒数是各个电阻的倒数的代数和。

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    如果两个并联的电阻或阻抗相等且相同,则总电阻或等效电阻R T 为等于一个电阻值的一半。这等于R / 2和三个相等的并联电阻,R / 3等。

    注意,等效电阻总是小于并联网络中的最小电阻,所以总电阻 R T 将随着附加的并联电阻的增加而减少。

    并联电阻给出了一个称为电导的符号,符号G,其中电导单位为Siemens,符号S。电导是电阻的倒数或倒数,(G = 1 / R)。为了将电导转换回电阻值,我们需要取电导的倒数,然后将电阻器的总电阻 R T 并联。

    我们现在知道连接在相同两点之间的电阻器是并联的。但是并联电阻电路可以采用除上面给出的明显形式之外的许多形式,这里是电阻器如何并联连接在一起的几个例子。

    各种并联电阻网络

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    上面的五个电阻网络可能看起来彼此不同,但它们都被排列为并联的电阻因此,相同的条件和公式适用。

    并联电阻器实例No1

    求出总电阻, R T 以下电阻连接在并联网络中。

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    总电阻 R T 跨两个终端 A 和 B 计算如下:

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    这种倒数计算方法可用于计算单个并行网络中连接在一起的任意数量的单个电阻。

    但是,如果只有两个并联的电阻,那么我们可以使用更简单,更快速的公式来找到总电阻或等效电阻值R T 并帮助减少倒数数学

    这种更快的并行计算两个电阻的方法,具有相等或不相等的值,如下:

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    并联电阻器No2

    考虑以下电路,并联组合中只有两个电阻器。

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    使用上面的公式将两个电阻并联连接在一起,我们可以计算总电路电阻, R T :

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    要记住并联电阻的一个要点是,t并联连接在一起的任何两个电阻的总电路电阻( R T )总是LESS,而不是最小电阻的值在上面的例子中,组合的值计算如下: R T =15kΩ,其中作为最小电阻的值22kΩ,更高。换句话说,并联网络的等效电阻将始终小于组合中最小的单个电阻。

    此外,在 R 1 等于 R 2 的值,即 R 1 = R 2 ,网络的总电阻恰好是其中一个电阻的值的一半, R / 2 。

    同样,如果三个或更多电阻各有一个相同的值并联连接,则等效电阻将等于 R / n 其中 R 是电阻的值, n 是组合中单个电阻的数量。

    例如,六个100Ω电阻以并联组合连接在一起。因此,等效电阻为: R T = R / n = 100/6

    =16.7Ω。但请注意,这仅适用于等效电阻。那些电阻都具有相同的值。

    并联电阻电路中的电流

    总电流 I T 进入并联电阻电路是在所有并联支路中流动的所有单独电流的总和。但是流过每个并联支路的电流量可能不一定相同,因为每个支路的电阻值决定了该支路内流动的电流量。

    例如,尽管并联组合具有电阻相同,电阻可能不同,因此流过每个电阻的电流肯定会因欧姆定律的不同而不同。

    考虑上面并联的两个电阻。流过并联连接在一起的每个电阻( I R1 和 I R2)的电流不是必须具有相同的值,因为它取决于电阻器的电阻值。但是,我们知道在 A 点进入电路的电流也必须在 B 点退出电路。

    基尔霍夫电流定律指出:“离开电路的总电流等于进入电路的电流 - 没有电流丢失”。因此,在电路中流动的总电流如下:

    I T = I R1 + I R2

    然后使用欧姆定律,流经上述实例No2的每个电阻的电流可以计算为:

    电流流动在 R 1 = V S ÷R 1 = 12V÷22kΩ=0.545mAor545μA

    电流 R 2 = V S ÷R 2 = 12V÷47kΩ=0.255mAor255μA

    因此给我们一个总电流 I T 在电路周围流动:

    I T = 0.545mA + 0.255mA = 0.8mA或800μA

    这也可以使用欧姆定律直接验证:

    I T = V S ÷R T = 12÷15kΩ= 0.8mA或800μA (相同)

    给出用于计算并联电阻电路中流动的总电流的公式,它是加在一起的所有单个电流的总和,给出如下:

    I total = I 1 + I 2 + I 3 ... .. + I n

    然后并联电阻网络也可以被认为是“电流分压器”,因为电源电流在各个并联支路之间分裂或分开。因此,具有 N 电阻网络的并联电阻器电路将具有N个不同的电流路径,同时保持其自身的公共电压。并联电阻也可以互换,而不会改变总电阻或总电路电流。

    并联电阻No3

    计算各个分支电流和从中抽取的总电流以下电阻组并联在一起的电源供电。

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    由于电源电压常见对于并联电路中的所有电阻,我们可以使用欧姆定律来计算单个支路电流,如下所示。

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    然后流入并联电阻器组合的总电路电流 I T 将为:

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    通过找到等效电路电阻 R T ,也可以找到并验证这个5安培的总电路电流值。并联支路并将其分为电源电压, V S 如下所示。

    等效电路电阻:

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    然后流入电路的电流将是:

    3be6b57430697f8796affb380cf3f57b.gif

    并联电阻器

    总结一下。当连接两个或多个电阻器使得它们的两个端子分别连接到另一个或多个电阻器的每个端子时,它们被称为并联连接在一起。并联组合中每个电阻两端的电压完全相同,但流过它们的电流不相同,这取决于它们的电阻值和欧姆定律。然后并联电路是电流分压器。

    并联组合的等效或总电阻 R T通过相互加法和总电阻值求得将始终小于组合中最小的单个电阻器。并联电阻网络可以在同一组合内互换,而不会改变总电阻或总电路电流。即使一个电阻可能开路,并联电路中连接在一起的电阻也将继续工作。

    到目前为止,我们已经看到电阻网络以串联或并联组合方式连接。在下一个关于电阻器的教程中,我们将同时以串联和并联组合方式将电阻连接在一起,从而产生混合或组合电阻电路。

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