並聯電阻計算器
計算最多四個並聯電阻的等效電阻、電源總電流及電阻網路總功率。
計算並聯電阻網路
輸入至少兩個正數阻值,以及各支路共有的電壓。
關於並聯電阻
當每個電阻都接在相同的兩個電氣節點之間時,這些電阻就是並聯連接。各支路的電壓相同,電流則依阻值在支路間分配。電導是電阻的倒數,可以直接相加。因此,等效電阻等於各電阻倒數總和的倒數。由於每增加一條支路就多了一條電流路徑,結果一定小於其中最小的單一阻值。
對於兩個電阻,倒數公式可簡化為兩者乘積除以兩者總和。對於三個或四個元件,將倒數相加較不易出錯,本計算器採用的正是此方法。相同阻值的電阻可用於快速核對:N 個阻值為 R 的電阻並聯,等效電阻為 R 除以 N。因此,四個 100 歐姆的電阻並聯得到 25 歐姆。移除任一支路都會增加等效電阻。
輸入電源電壓後,計算器即可對整個電阻網路套用歐姆定律。總電流等於電壓除以等效電阻。總功率等於電壓乘以總電流,也等於電壓平方除以等效電阻。將共同電壓分別除以各支路電阻,即可求得各支路電流,其總和等於顯示的電源電流。各支路功率總和同樣等於總功率。
並聯電阻網路常見於偏壓電路、均流電路、上拉與下拉電路、感測器介面、負載箱、終端匹配及自訂阻值設計。當量測儀器或其他電路級對元件形成負載時,也可能無意間產生並聯。輸入電阻有限的電壓表會與受測元件並聯,使其有效電阻略微降低。這種負載效應在高阻電路中特別重要。
實際設計不能只考慮標稱等效阻值。各電阻必須具有合適的額定功率,因為在相同電壓下,低阻支路消耗的功率較多。阻值容差會改變電流分配和總電阻。溫度係數、最高工作電壓、脈衝承受能力、雜訊及電路板散熱也可能很重要。除非阻值和熱條件一致,否則不要認為並聯電阻就會自動均分功率。
本計算器適用於理想直流電阻網路,以及支路為純電阻的交流電路。以歐姆和伏特輸入,即可得到歐姆、安培和瓦特單位的結果。製作電路前,請將計算出的各支路及總功耗與元件額定值比較,並保留適當安全裕度。變更接線前務必斷電,尤其是高壓或大功率負載箱。
並聯電阻範例
每增加一條支路,電阻網路的等效電阻就會降低。
| 元件配置 | 等效結果 | 應用 |
|---|---|---|
| 100 Ω 和 200 Ω,電壓 12 V | 66.667 Ω, 0.18 A | 基本的雙支路電阻網路。 |
| 150 Ω、300 Ω 和 450 Ω,電壓 24 V | 81.818 Ω, 0.293 A | 由三個電阻構成的負載。 |
| 四個 100 Ω 電阻,電壓 5 V | 25 Ω, 0.2 A | 阻值相同時,等效電阻為單一阻值的四分之一。 |
如何計算並聯電阻
- 以歐姆為單位輸入前兩個必填阻值。
- 若有第三和第四條支路,請輸入其阻值。
- 輸入施加於整個並聯電阻網路兩端的電壓。
- 選擇「計算電阻網路」,查看電阻、電流與功率。
並聯電阻常見問題
為什麼等效電阻小於任一支路電阻?
每條並聯支路都會增加電導,並為電荷提供另一條流動路徑。電導越大,總電阻越小。
並聯電阻的電流相同嗎?
只有阻值相同時才相同。各支路電壓一致,因此電阻越小,電流越大。
阻值相同的電阻並聯如何計算?
將單一電阻的阻值除以相同並聯支路的數量。例如,三個 300 歐姆電阻並聯等於 100 歐姆。
總功率如何分配?
總功率是各支路功率的總和。在共同電壓下,每條支路的功耗等於電壓平方除以該支路電阻。
可以用於交流電路嗎?
可以,但電阻在所用頻率下的阻抗須實質上為純電阻性。具有電抗的元件則應使用複數阻抗計算。