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1.2 電路的連接關(guān)系

1.2.1 電路的串聯(lián)方式

點(diǎn)亮;圖當(dāng)1-斷11開為開串關(guān)聯(lián)時(shí)電,路電的流實(shí)被物切連斷接,及照電明路燈原熄理滅圖。。當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),電流流通,照明燈

圖1-11 串聯(lián)電路的實(shí)物連接及電路原理圖

多說兩句!

在串聯(lián)電路中,流過各個(gè)負(fù)載的電流都相同,各個(gè)負(fù)載將分享電源電壓,如圖1-12所示。

圖1-12 串聯(lián)電路的電壓分配

1 電阻器串聯(lián)電路

如圖1-13所示,電阻器串聯(lián)電路是將兩個(gè)以上的電阻器依次首尾相接,組成無分支電路。

圖1-13 電阻器串聯(lián)電路

圖1-14為電阻器串聯(lián)電路的實(shí)際應(yīng)用。

圖1-14 電阻器串聯(lián)電路的實(shí)際應(yīng)用

多說兩句!

圖1-14中,當(dāng)開關(guān)設(shè)在30Ω電阻器左側(cè)的輸出端時(shí),相當(dāng)于將一個(gè)30Ω的電阻器串接在三端穩(wěn)壓器的調(diào)整端,其他7個(gè)電阻器被短路,三端穩(wěn)壓器輸出端輸出1.5V的電壓;當(dāng)開關(guān)設(shè)在30Ω電阻器左側(cè)第一個(gè)180Ω電阻器左側(cè)的輸出端時(shí),相當(dāng)于將一個(gè)30Ω和一個(gè)180Ω的電阻器串聯(lián)后接在三端穩(wěn)壓器的調(diào)整端,其他6個(gè)電阻器被短路,三端穩(wěn)壓器輸出端輸出3V的電壓。依次類推,當(dāng)開關(guān)設(shè)在不同的輸出端時(shí),可控制三端穩(wěn)壓器LM350T的輸出端輸出1.5V、3V、5V、6V、9V、12V的電壓。

2 電容器串聯(lián)電路

劃重點(diǎn)

電容器串聯(lián)電路是將兩個(gè)以上的電容器依次首、尾相接所組成的無分支電路。

圖1-15為電容器串聯(lián)電路的實(shí)際應(yīng)用。

圖1-15 電容器串聯(lián)電路的實(shí)際應(yīng)用

3 RC串聯(lián)電路

電阻器和電容器串聯(lián)后組成的電路被稱為RC串聯(lián)電路,多與交流電源連接,如圖1-16所示。

圖1-16 RC串聯(lián)電路

4 LC串聯(lián)諧振電路

LC串聯(lián)諧振電路是將電感器和電容器串聯(lián)后形成的具有諧振狀態(tài)(關(guān)系曲線具有相同的諧振點(diǎn))的電路,如圖1-17所示。

圖1-17 LC串聯(lián)諧振電路及電流與頻率的關(guān)系曲線

圖1-18為不同頻率信號(hào)通過LC串聯(lián)諧振電路的效果。

圖1-18 不同頻率信號(hào)通過LC串聯(lián)諧振電路的效果

多說兩句!

當(dāng)輸入信號(hào)經(jīng)過LC串聯(lián)諧振電路時(shí),根據(jù)電感器和電容器的特性,輸入信號(hào)的頻率越高,電感器的感抗越大,電容器的容抗越小;感抗大,輸入信號(hào)通過電感器后的衰減很大;當(dāng)輸入信號(hào)的頻率等于LC的諧振頻率時(shí),LC串聯(lián)諧振電路的阻抗最小,輸入信號(hào)容易通過。由此可以看出,LC串聯(lián)諧振電路可起到選頻作用。

RLC電路是由電阻器、電感器和電容器構(gòu)成的電路單元,如圖1-19所示。由前文可知,在LC電路中,電感器和電容器都有一定的阻值,如果阻值相對(duì)于電感器的感抗或電容器的容抗很小,往往會(huì)被忽略;而在某些高頻電路中,電感器和電容器的阻值相對(duì)較大,就不能忽略,原來的LC電路就變成了RLC電路。

圖1-19 RLC電路

1.2.2 電路的并聯(lián)方式

兩個(gè)或兩個(gè)以上負(fù)載的兩端都與電源兩端相連,稱這種連接狀態(tài)為并聯(lián)。圖1-20為并聯(lián)電路的實(shí)物連接及電路原理圖。

圖1-20 并聯(lián)電路的實(shí)物連接及電路原理圖

多說兩句!

在并聯(lián)電路中,每盞照明燈的工作電壓都等于電源電壓,在不同支路中會(huì)有不同的電流,當(dāng)支路的某一點(diǎn)出現(xiàn)問題時(shí),該支路將變成斷路狀態(tài),照明燈會(huì)熄滅,但其他支路依然正常工作,不受影響。

圖1-21為由兩盞照明燈構(gòu)成的并聯(lián)電路。每盞照明燈的電壓都相同,流過照明燈的電流因阻值不同而不同,電流與阻值成反比,即照明燈的阻值越大,電流越小。

圖1-21 由兩盞照明燈構(gòu)成的并聯(lián)電路

1 電阻器并聯(lián)電路

將兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻器按首首和尾尾方式連接起來,并接在電路的兩點(diǎn)之間,稱為電阻器并聯(lián)。圖1-22為電阻器并聯(lián)電路模型。

圖1-22 電阻器并聯(lián)電路模型

多說兩句!

在電阻器并聯(lián)電路中,各并聯(lián)電阻器兩端的電壓都相等,電路中的總電流等于各分支電流之和,電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻器電阻的倒數(shù)和。

圖1-23為電阻器并聯(lián)電路的應(yīng)用。

劃重點(diǎn)

電阻器R1、R2并聯(lián)后,給不同顏色的指示燈分配不同的電源。

6V電源經(jīng)開關(guān)S1,再經(jīng)電阻器并聯(lián)電路為不同顏色指示燈供電:紅色指示燈與R1串聯(lián),當(dāng)接通開關(guān)S2時(shí),紅色指示燈發(fā)光;綠色指示燈和黃色指示燈與電阻器R2串聯(lián),當(dāng)接通開關(guān)S3時(shí),綠色和黃色指示燈發(fā)光。

圖1-23 電阻器并聯(lián)電路的應(yīng)用

2 RC并聯(lián)電路

電阻器和電容器并聯(lián)在交流電源兩端可組成RC并聯(lián)電路,如圖1-24所示。

圖1-24 RC并聯(lián)電路

多說兩句!

在圖1-24的RC并聯(lián)電路中,電壓U直接加在各個(gè)支路上,各支路的電壓相等,都等于電源電壓,即U=UR=UC

圖1-25為由RC并聯(lián)電路構(gòu)成的濾波電路。電阻器R1、R2和電容器C1、C2組成兩級(jí)基本的RC并聯(lián)電路。交流220V電壓經(jīng)降壓變壓器降壓后輸出8V交流低壓,經(jīng)橋式整流電路整流后輸出約為11V的脈動(dòng)直流電壓,該電壓經(jīng)兩級(jí)RC并聯(lián)電路濾波后,輸出較穩(wěn)定的6V直流電壓。

圖1-25 由RC并聯(lián)電路構(gòu)成的濾波電路

3 LC并聯(lián)諧振電路

LC并聯(lián)諧振電路是將電感器和電容器并聯(lián)后形成的具有諧振狀態(tài)(關(guān)系曲線具有相同的諧振點(diǎn))的電路。圖1-26為LC并聯(lián)諧振電路及電流與頻率的關(guān)系曲線。

圖1-26 LC并聯(lián)諧振電路及電流與頻率的關(guān)系曲線

多說兩句!

在LC并聯(lián)諧振電路中,如果電感器中的電流與電容器中的電流相等,則電路達(dá)到并聯(lián)諧振狀態(tài),除了LC并聯(lián)部分外,其他部分的阻抗變化幾乎對(duì)能量消耗沒有影響。

圖1-27為不同頻率信號(hào)通過LC并聯(lián)諧振電路的效果。

圖1-27 不同頻率信號(hào)通過LC并聯(lián)諧振電路的效果

多說兩句!

圖1-27中,當(dāng)輸入信號(hào)經(jīng)過LC并聯(lián)諧振電路時(shí),根據(jù)電感器和電容器的阻抗特性,較高頻率的輸入信號(hào)容易通過電容器輸出,較低頻率的輸入信號(hào)容易通過電感器輸出。由于LC并聯(lián)諧振電路在諧振頻率f0處的阻抗最大,因此該頻率的輸入信號(hào)在通過LC并聯(lián)諧振電路后衰減很大,輸出幅度很小。

圖1-28為LC濾波電路。

圖1-28 LC濾波電路

π形濾波電路具有很強(qiáng)的平滑濾波效果,特別是濾除高頻噪波。交流220V電壓經(jīng)變壓器和橋式整流電路后,輸出脈動(dòng)直流電壓中的直流成分可以通過L,交流成分絕大部分不能通過L,被C1、C2旁路到地,輸出電壓為較純凈的直流電壓。

多說兩句!

LC濾波電路又稱LC濾波器,主要分為帶通濾波器和帶阻濾波器兩種。

帶通濾波器允許兩個(gè)限制頻率之間的所有頻率信號(hào)通過,高于上限或低于下限頻率的信號(hào)將被阻止。帶阻濾波器(陷波器)可阻止特定頻率帶的信號(hào)傳輸?shù)截?fù)載,濾除特定限制頻率間的所有頻率信號(hào),高于上限或低于下限頻率的信號(hào)將自由通過。

1.2.3 電路的混聯(lián)方式

劃重點(diǎn)

圖1-29中,EL1和EL2構(gòu)成串聯(lián),EL3和EL4構(gòu)成串聯(lián),EL1、EL2組合與EL3、EL4組合構(gòu)成并聯(lián),EL5與兩組串聯(lián)的照明燈形成串聯(lián)。

當(dāng)開關(guān)S1閉合時(shí),控制開關(guān)S3可實(shí)現(xiàn)對(duì)照明燈EL1和EL2點(diǎn)亮或熄滅的控制,EL1和EL2的狀態(tài)不會(huì)影響EL3和EL4的狀態(tài)。同理,EL3和EL4點(diǎn)亮或熄滅受開關(guān)S2的控制。開關(guān)S1對(duì)電路進(jìn)行總控制。一旦開關(guān)S1斷開,電路中所有照明燈均不會(huì)點(diǎn)亮。當(dāng)開關(guān)S1閉合時(shí),只要開關(guān)S2或S3有一個(gè)閉合,EL5便處于點(diǎn)亮狀態(tài)。

多個(gè)負(fù)載的串聯(lián)和并聯(lián)被稱為混聯(lián),如圖1-29所示。電流、電壓及電阻之間的關(guān)系仍遵守歐姆定律。

圖1-29 電路的混聯(lián)方式

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