簡化電阻網(wǎng)絡(luò)的策略

通過辨別串聯(lián)式和并聯(lián)式，我們可以把復(fù)雜的電阻網(wǎng)絡(luò)變得簡單。 這篇文章會用這個例子來系統(tǒng)地講如何簡化電路。

這個電阻網(wǎng)絡(luò)連接著一個電壓源。 左邊的兩個小圈代表電阻網(wǎng)絡(luò)的端口。

假設(shè)我們想找出從電壓源施加在電阻器網(wǎng)絡(luò)上的電流是多少。 答案并不顯而易見。 但是，我們可以利用一些工具：我們知道如何計算并聯(lián)式和串連式的總電阻。 通過這些工具，我們可以一直簡化電阻器網(wǎng)絡(luò)直到問題的答案呼之欲出。

簡化電阻網(wǎng)絡(luò)的策略

從電路的最遠(yuǎn)端開始。

將任何串連式或并聯(lián)式的電阻器替換為等值的電阻。

繼續(xù)向左簡化直到整個網(wǎng)絡(luò)都能用一個電阻值來表示。

問題所問的位置就在電壓源，所以我們簡化的過程會從最遠(yuǎn)點(diǎn)開始，再不斷接近電源。

簡化電路包括了很多小步驟。 先從一段開始著手，簡化，然后再考慮下一段。 提示：每簡化完一次，重新畫一幅電路圖來確保你不會錯過其它能簡化的部分。

步驟1.處于陰影的電阻器2Ω,和8Ω呈串連式。

這兩個電阻器呈串連式，所以我們將它們的電阻相加。

2 小時 + 8 小時 = 10 小時

兩個電阻器可以視作具有同樣電阻的一個電阻器。

中心見解：陰影框外，兩個串聯(lián)的電阻器和它們的等值電阻并不能清楚地區(qū)分開來。 兩者都具有等量的電流和電壓。

步驟2我們現(xiàn)在可以在新電路的右側(cè)上發(fā)現(xiàn)兩個10?Ω的電阻器。

這兩個電阻器可以被它們的串聯(lián)式總和來替代。

同樣，從左邊看陰影部分時，原電路的電流、電壓，以及總電阻仍然不明確。

Step 3. 到這里可以漸漸看出一個規(guī)律。 我們在從右往左不斷簡化電路圖的結(jié)構(gòu)。 然后我們就會得到串連式的兩個電阻器1?Ω和5?Ω。

1Ω+5Ω=6Ω

步驟4.這一步驟更具挑戰(zhàn)性。 我們有三個并聯(lián)的電阻器。

這些電阻器可以被它們的并聯(lián)式總和來替代。

步驟5. 我們來到了最后兩個串聯(lián)的電阻器，

你可以直接想出答案：

我們最后剩下了一個3Ω的電阻器。 從電源的位置來看，這個電阻器代表了整個電阻器網(wǎng)絡(luò)。 從電源輸出的電流是，

我們從7個電阻器一直簡化到1個，干得不賴。

中心思想 : 簡化策略為從未知點(diǎn)的最遠(yuǎn)端開始簡化。

在這個例子中，我們需要求出左邊電源處的電流大小，因此我們從電路的最右端開始逐漸向左分析。這種“反方向”解題的思路看上去很別扭，與我們平時從左看到右的閱讀習(xí)慣相沖突。

在電子領(lǐng)域中，解題思路通常是從電路輸出端（通常在右側(cè)）開始逐漸往輸入端靠攏。你“正常”的從左往右的閱讀習(xí)慣可能會影響你看電路圖時的思路。從現(xiàn)在開始，你需時刻警惕這個壞習(xí)慣可能造成的。

并非所有的簡化都會最終只得到一個電阻器（電路可能不是完全由電阻器組成）。但只要有能簡化的地方，不要猶豫，簡化它。

例外

某些電阻器排列并不能用如上方法來簡化，因此需要用其他方法來計算。這些例子將會在下面的文章中體現(xiàn)。