同學們在求并聯電路兩個支路的總阻時經常遇到這樣的情況:某一支路的電阻R1是另一支路電阻R2的整數倍,經過本人的細心觀察和理論推導,得到了一個快速求其總電阻的公式,即R總=R大/(n+1),其中,R大為兩個支路中阻值較大的電阻,n為兩個支路中較大電阻與較小電阻阻值的比值,即n=R1/R2(R1>R2)。
例如,電阻R1和R2并聯,其中R1=30Ω,R2=10Ω,求R1與R1的總電阻是多少?
解 由n=30/10=3,可解得R總=30/(3+1)Ω=30/4Ω=7.5Ω。
當然,在應用此公式進行計算時要注意單位的統一。
理論推導
由并聯電路的總電阻公式1/R=1/R1+1/R2,可得R總=R1R2/(R1+R2)=R1R1/n/(R1+R1/n)=R1/(n+1)。
推廣 1.若三個支路并聯,其中,R1/R2=n1,R1/R3=n2(R1>R2>R3),則有R總=R1/(n1+n2+1),…。若N個電阻并聯且滿足上述條件,總電阻的計算公式可依次類推。
2.若n1、n2、…不是整數而是分數,上述公式仍然成立。
上述推廣公式在此不再推導,有興趣的同學可舉例去驗證。
同學們掌握了這種計算妙法,在做電學方面的填空和選擇題時就可以節省做題時間,大大提高解題效率。
小試牛刀
1.若電阻R1和R2并聯,其中R1=20Ω,R2=100Ω,則R1與R1的總電阻是_______Ω。
2.若電阻R1、R2、R3和R4并聯,其中R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,R4=60Ω,則它們并聯后的總電阻是_________Ω。
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。