等效電阻
幾個連接起來的電阻所起的作用，可以用一個電阻來代替，這個電阻就是那些電阻的等效電阻。也就是說任何電回路中的電阻，不論有多少只，都可等效為一個電阻來代替。而不影響原回路兩端的電壓和回路中電流強(qiáng)度的變化。這個等效電阻，是由多個電阻經(jīng)過等效串并聯(lián)公式，計算出等效電阻的大小值。也可以說，將這一等效電阻代替原有的幾個電阻后，對于整個電路的電壓和電流量不會產(chǎn)生任何的影響，所以這個電阻就叫做回路中的等效電阻。
就是用一個電阻代替串聯(lián)電路中幾個電阻，比如一個串聯(lián)電路中有2個電阻，可以用另一個電阻來代替它們。首先把這兩個電阻串聯(lián)起來，然后移動滑動變阻器，移動到適當(dāng)?shù)牡胤骄涂梢?，然后記錄下這時的電壓與電流，分別假設(shè)為U和I。然后就另外把電阻箱接入電路中，滑動變阻器不要移動，保持原樣，調(diào)整變阻器的阻值，使得電壓和電流為I和U。
在電路分析中，最基本的電路就是電阻電路。而分析電阻電路常常要將電路化簡，求其等效電阻。由于實際電路形式多種多樣，電阻之間聯(lián)接方式也不盡相同，因此等效電阻計算方法也有所不同。本文就幾種常見的電阻聯(lián)接方式，談?wù)劦刃щ娮璧挠嬎惴椒ê图记伞?/p>
一、電阻的串聯(lián)
以3個電阻聯(lián)接為例，電路如圖1所示。
根據(jù)電阻串聯(lián)特點可推得，等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和，即
由此可見：
（1）串聯(lián)電阻越多，等效電阻也越大;
（2）如果各電阻阻值相同，則等效電阻為R=nR1
二、電阻的并聯(lián)
電路如圖2所示。
根據(jù)電阻并聯(lián)特點可推得，等效電阻的倒數(shù)等
于各并聯(lián)電阻倒數(shù)之和，即：
上述結(jié)論能否推廣使用呢？即如果一個電阻是另一個電阻的3倍、4倍，，n倍。
例如，128電阻分別與48、38、28、18電阻并聯(lián)（它們的倍數(shù)分別是3、4、6和12倍），等效電阻如何計算？
不難看出：當(dāng)一電阻為另一電阻的n倍時，等效電阻的計算通式為
三、電阻的混聯(lián)
在實際電路中，單純的電阻串聯(lián)或并聯(lián)是不多見的，更常見的是既有串聯(lián)，又有并聯(lián)，即電阻的混聯(lián)電路。
對于混聯(lián)電路等效電阻計算，分別可從以下兩種情況考慮。
1.電阻之間聯(lián)接關(guān)系比較容易確定
求解方法是：先局部，后整體，即先確定局部電阻串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系，根據(jù)串、并聯(lián)等效電阻計算公式，分別求出局部等效電阻，然后逐步將電路化簡，最后求出總等效電阻。
例如圖3所示電路，從a、b兩端看進(jìn)去，R1與R2并聯(lián)，R3與R4并聯(lián)，前者等效電阻與后者等效電阻串聯(lián)，R5的兩端處于同一點（b點）而被短接，計算時不須考慮，所以，等效電阻：
值得注意的是：等效電阻的計算與對應(yīng)端點有關(guān)，也就是說不同的兩點看進(jìn)去，等效電阻往往是不一樣的，因為對應(yīng)點不同，電阻之間的聯(lián)接關(guān)系可能不同。
例如圖3，若從a、c兩點看進(jìn)去，R1與R2并聯(lián)，R3與R4就不是并聯(lián)，而是串聯(lián)（但此時R3+R4被短接），這樣，等效電阻為：
Rac=R1MR2
同理，從b、c看進(jìn)去，R1與R2串聯(lián)（被短接），R3與R4并聯(lián)，等效電阻：
Rbc=R3MR4
2.電阻之間聯(lián)接關(guān)系不太容易確定
例如圖4所示，各電阻的串、并聯(lián)關(guān)系不是很清晰，對初學(xué)者來說，直接求解比較困難。所以，可將原始電路進(jìn)行改畫，使之成為電阻聯(lián)接關(guān)系比較明顯的電路，然后再進(jìn)行計算。
具體方法步驟如下：
（1）找出電路各節(jié)點，并對其進(jìn)行命名，如圖5所示。
在找節(jié)點時需注意：
等電位點屬于同一點，故不能重復(fù)命名，如上圖的c點，它是由三個等電位點構(gòu)成的，命名時必須將它們看成一點。
（2）將各節(jié)點畫在一條水平線上，如圖6所示。
布局各節(jié)點時需注意：為方便計算，最好將兩端點分別畫在兩頭，如圖6的a、b兩點。
（3）對號入座各電阻，畫出新電路。即將各電阻分別畫在對應(yīng)節(jié)點之間，這樣，就構(gòu)成了一個與原始電路實質(zhì)相同，而形式比較簡單明了的新電路了，如圖7所示。最后再求等效電阻。
此方法可稱為節(jié)點命名法。它是分析電阻聯(lián)接關(guān)系比較復(fù)雜電路的一種實用的方法。
四、電阻的星形（Y）與三角形（v）聯(lián)接電路
求解這類電路等效電阻的基本思路，就是將電路作星形與三角等效互換，使之變成電阻串、并聯(lián)電路。
例如圖8所示電路。
此題還可以將R3、R4、R5變成Y形，或者將R1、R3、R4變成v（也可將R2、R3、R5變成v）等方法化簡進(jìn)行計算。
五、平衡電橋的等效電阻
1.電橋的概念
電橋電路的構(gòu)成特點是：4個節(jié)點，5條支路。圖8所示電路就是一個電橋電路，其中，a-c、c-b、b-d和d-a節(jié)點間所接支路為橋臂電阻，c-d間所接支路為橋電阻。
對于一般電橋電路，只能按上述方法求等效電阻。而當(dāng)電橋平衡時，計算則大為簡化。
2.電橋平衡及平衡條件
在電橋電路中，如圖10所示，如果橋支路兩端的電位值相等，即Vc=Vd，則電橋就處于平衡狀態(tài)。
那么，在什么情況下電橋可以達(dá)到平衡？根據(jù)電橋平衡概念，很容易推得電橋平衡條件是當(dāng)相鄰電阻成比例，或?qū)Ρ垭娮璩朔e相等時，電橋達(dá)到平衡狀態(tài)。
由此可知，圖8所示電橋不滿足平衡條件。但是，如果將R4和R5分別改為258和208（如圖11所示），此時，R1@R5=R2@R4，或者R1/R4=R2/R5，該電橋達(dá)到平衡條件，就是平衡電橋。
3.平衡電橋電阻計算
電橋平衡時，可以不必用上述電阻星形三角形變換方法計算等效電阻，而是利用電橋平衡特點來計算，具體可以采用以下兩種方法：
（1）由于c、d等電位（即Ucd=0），因此可用一根導(dǎo)線將兩點直接短接，如圖12所示
說明：
如果電路中含有幾個平衡電橋，同樣可以根據(jù)平衡特點，將各等電位點短接或者斷開。例如，圖14所示電路，其中就含有四個平衡電橋，計算時可將等電位點全部短接，如圖15所示。
具有對稱結(jié)構(gòu)的電路
觀察可知，圖14所示就是一個具有左右對稱、上下也對稱的電路。計算這種電路時，還可以利用電路對稱特點，使計算變得更簡便。
（1）如果只考慮左右對稱，則用一假想平面將電路沿對稱軸分成左右兩部分，如圖16所示，然后求出其中一半的等效電阻，即：
Rcabc=1+（1+1）M（1+1）+1=38最后，求得總等效電阻為：
Rab=Rcabc/2=1.58（2）
如果同時還考慮該電路上下也對稱的特點，那么計算就更簡單了，計算時只需取四分之一部分即可，如圖17所示。
Rab=Rae=1+1M1=1.58
綜上所述，在實際等效電阻計算中，只有根據(jù)電路的具體形式及電阻之間的聯(lián)接關(guān)系，選擇正確、恰當(dāng)?shù)挠嬎惴椒?，掌握靈活、簡便的運算技巧，才能準(zhǔn)確而又快速地進(jìn)行分析和計算。當(dāng)然熟練掌握和運用這些方法和技巧不是一蹴而就的，需要花一定的時間，下一番功夫，加強(qiáng)訓(xùn)練，不斷總結(jié)，才能逐步積累經(jīng)驗，真正掌握等效電阻的計算方法和技巧。