电阻器网络中的电位差

电势差的定义

考虑在均匀电场中从A到B移动电荷的任务。让这种运动反对电场。一些作品将由外部武力完成这笔费用，这项工作会将潜在的能量改为更高的价值。完成的工作量等于潜在能量的变化。潜在能量的这种变化将导致两个点A和B之间的电位差异。电位的这种差异称为电位差，并且在伏特（V）中测量。

电位差记为∆V，定义为两点之间的电位差或电压差。
如果VA是A点的势，VB是B点的势，那么从电位差的定义，

ΔVBA= VB - VA

例如，考虑以下电阻器R1。

电阻器(点A)一端的电压为8v，电阻器(点B)另一端的电压为5v。

两个点A和B之间的潜在差异是

Vab = 8 - 5 = 3 v。

这也称为电阻的电势。

电流以电荷形式的电路流动，而电位不会流动或移动。在两点之间施加潜在差异。

两点之间电位差的单位是伏特。伏特定义为1欧姆(Ω)电阻上的电位差，电流为1安培。

因此

1伏特= 1 Ampere×1欧姆

v = i×r

根据欧姆的定律，在线电路中流动的电流与电路上的电位差成正比。因此，如果施加过电路的电位差异，则在电路中流动的电流更大。

例如，如果1 Ω电阻的一边是在电位的8v和另一边是在2v，那么电位差的电阻是5v。流过电阻器的电流为

I = V/R= 5V/1 Ω = 5安培。

现在对于相同的1 Ω电阻，如果应用在一端的电位从8v提高到12v，在另一端它从2v提高到4v。那么电阻器之间的电位差现在是8v。在这种情况下，流过电阻的电流是8安培。

i = v / r = 8v /1Ω= 8放大器。

一般在电路中，较低的电势是地或地。这个值通常被认为是0v。因此电位差等于施加电压。地球被认为是电路中的公共点。在电路中，把地或地作为公共点的参考对理解电路很有用。电位差也叫电压。

串联的电压加起来就得到电路中的总电压。这可以在串联电阻中观察到。如果V1、V2和V3串联，则总电压VT为

V_T= V1 + V2 + V3。

在并联连接的元件的情况下，它们两端的电压相等。这可以在并行教程中的电阻器中观察到这一点。

V_T= v1 = v2 = v3。

电位差的例子

1. 如果转移1500焦耳的势能，使一个125库仑的电荷在电池两端移动，则电位差为

∆e = 1500 j

Q = 125 c

电位差V =∆E / C

v = 1500/125 = 12焦耳/库仑= 12 v

2.考虑电阻10Ω的电阻。让电阻器的一端连接到15V的电位。让电阻器的另一端连接到5V的电位。流过电阻器的电流可以如下计算。

电阻器的两个端子处于两个不同的电位，即分别为15v和5v。设两个端子为A和B，因此A处电压VA = 15v, B处电压VB = 5v。那么A和B之间的电位差就是电阻上的电压。

Vab = va - vb = 15 - 5 = 10 v。

然后可以使用欧姆的法律计算流过电阻器的电流

i = vab / r = 10/10 = 1放大器。

分压器电路

串联电阻用来产生分压器电路。分压器是一种线性电路，其输出电压是输入电压的一小部分。

具有2个电阻的简单分压器电路如下所示。

串联中每个电阻器之间的电势取决于电阻的值。分压器的原理是产生的电压是输入电压的一小部分。

以下电路用于显示多个输出电压的分压器原理。

电阻R1 R2 R3和R4串联在一起。每个电阻器的输出电压参考一个公共点p。让串联电阻的等效电阻为rt_T= r1 + r2 + r3 + r4。

设每个电阻器之间的电位差为V_R1，V._R2，V._R3和V._R4分别用于R1，R2，R3和R4。然后，上述电路可以产生4个不同的电压，这是电源电压V的分数。

分压器公式

典型分压电路的输出电压值如下所示。

这里Vin是电源电压。I是电路中流过两个电阻的电流。

让VR1成为电阻器R1和VR2上的电压降，是电阻器R2上的电压降。然后，这些单独的电压降的总和等于电路上的总电压，这是电源电压Vin。

Vin = VR1 + VR2 - - - 1

每个电阻器上单个电压降的方程可以根据欧姆定律计算出来。

Vr1 = I × r1 - - - 2

和VR2 = I×R2 - - - 3

但电阻器R2两端的电压是VOUT。

因此Vout = I×R2 - - 4

因此，等式1,2和3

VIN = I×R1 + I×R2 = I×（R1 + R2） - - 5

但是在输出电压方面的电流I值可以使用等式4写入如下。

I = vout / r2 - - - 6

使用等式5和6

VOUT = VIN×（R -2 / R1 + R2）

因此VOUT = VIN × R2/(R1+R2)

当分压电路有多个输出时，输出电压可按下式计算。

Vx = v × (rx / req)

VX是要找到的电压。

RX是输出电压的总电阻。

Rx的可能值是

p和p1之间的r1

R1 + R2在P和P2之间

P和P3之间的R1 + R2 + R3

P和P4之间的R1 + R2 + R3 + R4。

R_情商是电阻串联连接的等效电阻。

R_情商= r1 + r2 + r3 + r4

v是电源电压。

因此可能的输出电压是

V1 = v × r1 / r_情商

V2 = v ×(r1 + r2) / r_情商

V3 = V×（R1 + R2 + R3）/ r_情商

v = v × (r1 + r2 + r3 + r4) / r_情商= V.

分压器示例

考虑以下分压器电路。

它由三个电阻组成，串联连接以产生两个输出电压。电源电压为240 V.

电阻的值是R1 =10Ω，R2 =20Ω和R3 =30Ω。

因此，电路的等效电阻是

R_情商= R1 + R2 + R3 = 10 + 20 + 30 =60Ω。

现在可以计算出两种可能的输出电压如下

V_着干活= V×（R2 + R3）/ REQ

V_着干活= 240 × (20 + 30) / 60

V_着干活= 200 V。

V_out2= V×R3 / REQ

V_out2= 240 × 30 / 60

V_out2= 120 V。

电路中的电流为

I = v / r_情商= 240/60 = 4安培。

因此，每个电阻器上的各个电压下降可以如下计算

V_R1= I × r1 = 4 × 10 = 40 v。

V_R2= I × r2 = 4 × 20 = 80 v。

V_R3= I×R3 = 4×30 = 120 V。

分压器电路的应用

串联电阻将形成分压器电路。分压器原理是施加电位计的基础，其充当简单的电压调节器。

分压器电路用于感测电路。分压器电路形式的最常用的传感器是热敏电阻和光相关的电阻器。