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为什么并联电路电流不相等。本质原因?

作者:五金加工
文章来源:本站

  

为什么并联电路电流不相等。本质原因?

  

为什么并联电路电流不相等。本质原因?

  

为什么并联电路电流不相等。本质原因?

  

为什么并联电路电流不相等。本质原因?

  为什么并联电路电流不相等?原因是,世界上没有两个完全相同的东西!

  往下看,上图,我们客观分析一下,是哪里不一样,导致并联电路,各支路电流不相等。

  如上图所示:

  该电路是由两个灯泡并联的纯电阻电路。

  Ta、Tb、Tc、Td,分别为四个电流测量点。

  La、Lb,分别为两个标称值完全相同的灯泡。

  Bt为电池电源,K为总开关。

  在理想状态下,各个器件之间导线(黑色线条)的连接接触绝对良好,导线自身不存在电阻,La、Lb(灯泡)自身电阻相等且恒定不变。

  在这样的理想电路中各个测试点的电流关系如下:

  Ta=Tb=Tc+Td 且 Tc=Td

  也就是说理想状态下流经两个灯泡La、Lb的电流是绝对相等的。

  在理想状态下,各个器件之间导线(黑色线条)的连接接触存在电阻,导线自身存在电阻,且随时间变化,La、Lb(灯泡)自身电阻不相等且随时间变化。

  1、各器件之间导线连接接触存在电阻,且随时间变化:

  任何导体连接都存在电阻,如果接触面中间夹杂空气和其他物质,时间久了还会产生氧化反应,俗称生锈,导致接触电阻进一步增加。

  2、导线自身存在电阻,且随时间变化:

  现实中,任何材料的导线都存在电阻,而导线的实际电阻值,取决于导线粗细、导线长度、环境温度。

  由于连接好了的电路,导线的长度和粗细几乎不发生变化,但是,随着时间的推移,导线周围的温度会受到空气流动和空气温度的影响从而改变导线的实际电阻值且是不固定的。

  3、灯泡自身电阻不相等,且随时间变化:

  现实中,世界上没有两个完全相同的东西,所以两个相同的灯泡,由于加工误差,灯丝的粗细和长度,引线的粗细和长度,都是不相等的。因此灯泡自身电阻不同,从而发热量不同,加上随着时间的推移,灯泡周围的空气流动和空气温度,使得它们的温度是变化的,导致两个灯泡的实际电阻是不相等的,且是变化的。

  【结论】

  从上面的分析得知,导线存在电阻、灯泡自身电阻不相等,加上图中并联电路的两个支路导线长度不相等,得到如下结论:

  并联电路的各支路实际电阻,根据连接方式和随着时间的推移,是严格不相等的。

  由于I(电流)=U(电压)/R(电阻)

  所以并联电路的各支路电流不相等。

  串联电路中电流处处相等。

  并联电路中,各个用电器两端电压相等。

  右图是并联电路。

  L2、L1都是用电器,L2、L1两端的电压是相等的。

  但是由于L1、L2的电阻不同,所以通过L1、L2的电流不同。

  这个很好理解:

  你家里的空调和日光灯就是并联电路,额定电压都是220伏。

  但是,空调的电流要远远大于日光灯的电流。

  用电器的功率越大,流过的电流也越大。

  因为并联电路两端电势相同,导致并联电路两端电压相等。根据欧姆定律U=IR。所以当并联电路中R(电阻)大小不等时,I(电流)也就不相等了。

  至于本质原理吗?举一个简单的例子。从两个形态各异的河流(A至B段且假设落差相同,以此类比电压)中注入同量的水,如果河流一中滩多草茂(类比电阻大),而河流二中滩少草乏(类比电阻小),那么河流二中水流(类比电流)肯定较河流一中大。

  纠正一下,并联电只有每个分支总阻值不相等的情况下才会电流不相等。串联电路是各元器件分压的关系(忽略导线的阻值,下同),并联是各分支分流的关系,就像河流分叉,河道的各种因素导致分叉的两边水流不一致,同理,何谓电阻,从名字上可理解为阻碍电量通过。

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