)和三個電阻器構成的串聯電路。]]
幾個電路元件沿著單一路徑互相連接,每個連接點最多只連接兩個元件,此種連接方式稱為串聯。以串聯方式連接的電路稱為串聯電路。連接點稱為節點。從串聯電路的電源給出的電流等於通過每個元件的電流,給出的電壓等於每個元件兩端的電壓的代數和。串聯電路也被稱為“分壓電路”。
另外一種電路的連接方式是並聯,幾個電路元件的兩端分別連接於兩個節點,所連接的電路稱為並聯電路。
電感器
如右圖所示,n個電感器串聯在一起,類似前面所述方法,可以計算出其等效電感L_{eq}為
:L_{eq} = L_1 + L_2 + \cdots + L_n;
其中,L_i是第i個電感器的電感。
由於電感器產生的磁場會與其鄰近電感器的纏繞線圈發生耦合,很難避免緊鄰的電感器彼此互相影響。物理量互感M能夠給出對於這影響的衡量。
例如,由電感分別為L_1、L_2,互感為M的兩個電感器構成的串聯電路,其等效互感L_{eq}有兩種可能:
*假設兩個電感器分別產生的磁場或磁通量,其方向相同,則稱為「串聯互助」,以方程式表示,
::L_{eq} = L_1 + L_2 +2M。
*假設兩個電感器分別產生的磁場或磁通量,其方向相反,則稱為「串聯互消」,以方程式表示,
::L_{eq} = L_1 + L_2 - 2M。
更詳盡細節,請參閱條目電感。
對於具有三個或三個以上電感器的串聯電路,必需考慮到每個電感器自己本身的自感和電感器與電感器之間的互感,這會使得計算更加複雜。等效電感是所有自感與互感的代數和。
例如,由三個電感器構成的串聯電路,會涉及三個自感和六個互感。三個電感器的自感分別為M_{11}、M_{22}、M_{33};互感分別為M_{12}、M_{13}、M_{23}、M_{21}、M_{31}、M_{32}。等效電感為
:L_{eq} = (M_{11} + M_{22} + M_{33}) + (M_{12} + M_{13} + M_{23}) + (M_{21} + M_{31} + M_{32})。
由於任意兩個電感器彼此之間的互感相等,M_{ij} = M_{ji},後面兩組互感可以合併:
:L_{eq} = (M_{11} + M_{22} + M_{33}) +2 (M_{12} + M_{13} + M_{23})。
被動元件
如右圖所示,n個被動元件串聯在一起,類似前面所述方法,可以計算出其等效阻抗Z_{eq}為
:Z_{eq}=\ Z_1 + Z_2 + \cdots + Z_n;
其中,Z_i是第i個元件的阻抗。
以實部項目R_{eq}和虛部項目X_{eq}表示,
:Z_{eq} = R_{eq} + jX_{eq} = (R_1 + R_2 + \cdots + R_n) + j(X_1 + X_2 + \cdots + X_n)。
其中,R_i和X_i分別是第i個元件的阻抗的實部與虛部。
開關
由兩個以上開關串聯在一起,會形成邏輯與電路。假設連接電源於這電路的兩端,則只有當所有開關都閉合時,電流才會流通。更詳盡細節,請參閱條目與閘。
電池
假設電池組內部的幾個單電池以串聯方式連接成電源,則此電源兩端的電壓是所有單電池兩端的電壓的代數和。例如,一個電動勢為12伏特的汽車電池()是由六個2伏特單電池以串聯方式構成。
雙埠網路
n個雙埠網路也可以以串聯方式連接在一起。
參閱
*等效阻抗變換()
參考文獻
*
- Smith, R.J. (1966), Circuits, Devices and Systems, Wiley International Edition, New York. Library of Congress Catalog Card No. 66-17612
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