直流電路分析:歐姆與克希荷夫定律

分流器

分流器是分壓器的搭檔概念。當電流抵達一個有兩個電阻並聯的接點時,電流會在它們之間分配,較多會走比較容易、電阻較低的那條路。想像溪流來到一個分岔,一邊是寬河道、一邊是窄河道:大部分的水走寬河道,但仍有一些涓涓流向窄的。兩條支路的電流加回去一定等於抵達的電流。

對兩個並聯電阻,支路 1 的電流是 I1 = I_total times R2 / (R1 + R2)。要特別注意這個轉折:出現在分子上的是「另一支」的電阻 R2,不是 R1。這是因為電阻較小的支路必須拿到較大的份額。例如 9 mA 抵達「1 kohm 並聯 2 kohm」,1 kohm 那支載 I1 = 9 times 2 / (1 + 2) = 6 mA,2 kohm 那支載剩下的 3 mA。

分流器說明了分流電阻(shunt)如何藉由分走一個已知比例來量測大電流,也說明了電流如何在電路板上或晶片內的並聯路徑間分配。要避免的常見失誤是忘了「交叉」:人們直覺把 R1 放到 I1 的分子,結果分配完全相反,把較大的電流送到電阻較大的路徑,這是不可能發生的。

100 A 的馬達電流太大無法直接量,於是讓它通過一個 0.001 歐姆的分流電阻,量表則接到一條極小的並聯支路。分流比決定脆弱的量表看到的確切比例,保護它安全。

電流偏向電阻較低的路徑分配;公式裡放在分子的是「另一支」的電阻。

電阻較小的支路載較大的電流,而兩電阻公式的分子放的是「相對另一支」的電阻。把交叉弄反是常見錯誤。

又称
current splitter分流電路