直流電路分析:歐姆與克希荷夫定律

等效電阻

假設盒子裡有一團糾纏的電阻,只有兩條線露在外面。等效電阻就是你可以把整個盒子換成的那一顆單一電阻,使得接在這兩條線上的任何東西都分辨不出差別。它回答一個很實際的問題:從外面看,要把電流推進這個東西有多難?

對於只由串聯與並聯組成的網路,你用「由外往內逐步化簡」來求它。找出一群明顯串聯的電阻並相加;找出一群明顯並聯的電阻並用並聯公式合併;把每群換成它的單一等效值,再重新尋找新的串聯或並聯群組,反覆做到只剩一個數字為止。舉例來說,一個 100 歐姆與「200 歐姆和 200 歐姆並聯」串聯,就變成 100 + 100 = 200 歐姆。

這種「化簡再各個擊破」的技巧是手算分析的主力:一旦複雜網路塌縮成一顆電阻,歐姆定律就給你幹線上的總電流。但要誠實面對它的極限。並非每個網路都是純粹的串並聯。例如平衡或不平衡的電橋,裡頭的電阻既不是乾淨的串聯也不是乾淨的並聯,這時你就得改用節點分析、網目分析,或 delta 轉 wye(三角-星形)變換。

化簡「300 歐姆 串聯(600 歐姆 並聯 600 歐姆)」。並聯那一對是 300 歐姆,所以等效是 300 + 300 = 600 歐姆。接著 12 V 電源跨在端子上會抽 12/600 = 20 mA。

由外往內把串聯與並聯群組塌縮成一顆電阻,再套用歐姆定律。

串並聯化簡不能解所有電路。電橋與其他非梯形拓樸需要用節點或網目分析,或 delta-wye 變換。

又称
total resistanceresistance seen at the terminals等效電阻值