并联、串联和混合接线的电流和电压

真实的电路通常不是一根电线，而是几根以某种方式相互连接的电线。最简单的形式 电路 只有一个“输入”和一个“输出”，即用于连接其他导线的两个输出，电荷（电流）可以通过这些导线流入电路和离开电路。在电路中电流稳定时，输入和输出电流值会相同。

如果你观察一个包含几根不同电线的电路，并考虑上面的一对点（输入和输出），那么原则上电路的其余部分可以被认为是一个电阻器（就其等效电阻而言).

用这种方法，他们说如果电流I是电路中的电流，电压U是端电压，即“输入”和“输出”点之间的电势差，那么比率U /I完全可以认为是等效电阻R电路的值。

如果 欧姆定律 满足时，可以很容易地计算出等效电阻。

电线串联的电流和电压

在最简单的情况下，当两个或多个导体连接在一个串联电路中时，每个导体中的电流将相同，“输出”和“输入”之间的电压，即在导体的端子处整个电路，将等于构成电路的电阻器中电压的总和。由于欧姆定律对每个电阻都有效，我们可以写成：

因此，以下模式是电线串联的特征：

• 要找到电路的总电阻，请添加构成电路的导线的电阻；

• 通过电路的电流等于通过构成电路的每根电线的电流；

• 电路两端的电压等于构成电路的每根导线的电压总和。

并联电线的电流和电压

当几根导线相互并联时，这种电路的端子处的电压就是构成电路的每根导线的电压。

所有导线的电压彼此相等且等于施加电压 (U)。通过整个电路（在“输入”和“输出”处）的电流等于电路每个分支中并联组合并构成该电路的电流之和。知道 I = U / R，我们得到：

因此，以下模式是电线并联的特征：

• 要找到电路的总电阻，请加上构成电路的导线电阻的倒数；

• 通过电路的电流等于通过构成电路的每根导线的电流之和；

• 电路两端的电压等于构成电路的每根导线的电压。

简单和复杂（组合）电路的等效电路

在大多数情况下，表示电线组合连接的电气图有助于逐步简化。

将电路中的多组串并联部分按上述原理用等效电阻代替，逐级计算各部分的等效电阻，使之成为整个电路电阻的一个等效值。

如果一开始电路看起来很混乱，那么，一步步简化，可以分解成更小的串联和并联电线的电路，最后就大大简化了。

同时，并不是所有的方案都可以这么简单的简化。不能以这种方式研究看似简单的电线“桥接”电路。一些规则应该适用于此：

• 对于每个电阻器，都满足欧姆定律；

• 在每个节点，即两个或多个电流的汇合点，电流的代数和为零：流入该节点的电流之和等于流出该节点的电流之和（基尔霍夫第一定律);

• 当绕过从“输入”到“输出”的每条路径时，电路部分的电压总和等于施加到电路的电压（基尔霍夫第二定律）。

桥接电线

为了考虑使用上述规则的示例，我们计算了一个由连接在桥式电路中的电线组装而成的电路。为了使计算不太复杂，我们假设一些导线电阻彼此相等。

让我们表示从“输入”到电路 — 到电路“输出”的电流 I、I1、I2、I3 的方向。可以看出电路是对称的，所以流过相同电阻的电流是相同的，所以我们用相同的符号来表示。事实上，如果你改变电路的“输入”和“输出”，那么电路将与原来的电路没有区别。

对于每个节点，你可以写出电流方程，基于流入节点的电流总和等于流出节点的电流总和（电荷守恒定律），你得到两个方程式：

下一步是以不同方式从输入到输出绕过电路时，写下电路各个部分的电压总和的方程式。由于此示例中的电路是对称的，因此两个等式就足够了：

在求解线性方程组的过程中，根据施加到电路的指定电压 U 和电线的电阻，获得用于计算“输入”和“输出”端子之间的电流 I 大小的公式:

而对于电路的总等效电阻，根据R=U/I，公式如下：

您甚至可以检查解决方案的正确性，例如，通过导出电阻值的极限和特殊情况：

现在您知道如何通过应用欧姆定律和基尔霍夫定律来计算并联、串联、混合甚至连接导线的电流和电压。这些原理非常简单，在它们的帮助下，即使是最复杂的电路最终也可以通过一些简单的数学运算简化为基本形式。