电力如何“知道”分压器中的电阻比？

我很难概念化分压器设置中的功能。我已经阅读了其他几个问题/解释，其中回答者说“不考虑水”，但是一定程度上很难做到这一点。

我不明白的是，基于FIRST电阻与SECOND电阻之间的比率后，电如何变化/适应？我知道这是必须处理“压力”和管道的领域，但是如果您在流链中的阻力更大，那么从概念上讲，阻力在管道的下游有什么关系呢？

并跨过外部分压器（但仍处于电压降和比率问题的领域）-如何/为什么所有电压通过一个电阻器电路中的电阻器下降，但电阻器/负载为2个以上，电子“知道”到某种程度，电压按比例下降？（显然，我知道电子不是有意识地解决这个问题并做出决定的）。为什么电压降在静态电阻/负载上不是静态的？为什么它取决于电路中的其他电阻器/负载？

（我不介意技术，但如果可能的话，请至少添加某种类型的视觉概念或演示！）

让我们做另一个思想实验：

想象一下，我们逐渐缩短了两个电阻之间的连接，直到其变得无限小。现在，您实际上有一个电阻，分压点位于中间。该电阻器的一端连接到电源电压，例如5V。另一端接地，我们将其称为0伏，因为我们将其用作电压测量的参考点。

再次，假设我们逐渐将分压器点移至5V端或向下移至0V端。您希望在该组合电阻的哪个位置上将测得的电压从5伏降至0伏？

是否清楚电压在一点上没有阶跃变化，而是与分压点以下电阻的比例成正比？压降沿组合电阻的长度呈线性关系。

现在想象一下，我们逐渐恢复了在第一个可视化图中延伸的连接长度。并想象连接本身没有电阻-零。（它不是零，但是太接近了，我们可以忽略它）。是否很清楚，当您再次拉伸时，连接两端的电压没有什么不同？

总电压在总电阻上线性下降，分压点在总电阻的特定部分“采样”该电压。

电流并不“关心”或“知道”是流过许多单独的电阻器，还是流过一个连续的电阻器。电压沿着电阻路径的每个部分连续下降。“零电阻”连接无所谓。

就电流而言，没有分压器，只有一条路径具有一定的（总）电阻。假设您有一个1k$\Omega$ 和一个2k$\Omega$串联电阻。总计：3k$\Omega$，并且如果您在其上施加3V，则根据欧姆定律

$I = \dfrac{V}{R} = \dfrac{3V}{3k\Omega} = 1mA$

现在，欧姆定律也适用于链中的任何单个电阻。查找1k两端的电压$\Omega$ 电阻：

$V = I \cdot R = 1mA \cdot 1k\Omega = 1V$

因此，实际上的确获得了原始3V的一小部分，这就是为什么它被称为分压器，其比率由电阻之间的比率定义。但是对于当前的负载，3k之间没有区别$\Omega$ 还有一个由1k$\Omega$ 再加上2k$\Omega$ 电阻。

思考水类比有什么问题？用泵将水推过毛细管，下面的压力表将在点X处看到全压力，但在点Y处看到一半的压力。水不“知道”要达到的压力，阻力较小当它沿着毛细管行进时，压力按比例降低。

（顺便说一下，这就是家用中央供暖系统中的旁通阀如何控制通过散热器的流量）。

图片是这样的：电子被力推动。力的总量（电源电压）被划分为磁道各部分的电阻量。电子流以某种方式自我平衡，因此所有元件上的所有电压之和加到电源电压上。

说明：电流基本上是“导线中的所有电子朝一个方向缓慢移动”。想象一下软管中的一堆球。当您向一侧按入时，一个必须退出另一侧。

为了使它们运动，您必须施加力量。这是一种电场力，当电场（基本上是电压）作用在带电的物体上时，在本例中是电子。

为了使它们更快地运动，您必须施加更多的力量。（或更确切地说，相同的力量更经常出现）

相对于速度/电流，需要多少力取决于路径的电阻。

路径中的所有电子都在运动。这意味着在电源，电线和电阻器中，所有电子都或多或少地一致地运动。

现在电子在运动。对于路径的每个无穷小部分，都有一个电阻，该电阻确定必须有多大的电压才能使电子沿其移动。它们确实会前进，因为有电流。他们被迫。

路径各部分的电压加起来就是总电压。

这都是关于欧姆定律的。

两个电阻上的电压会产生一个电流流入两个电阻。如果所有电阻串联连接，则该电流对于所有电阻器都是相同的，并且由欧姆定律给定。

在每个电阻上，流动的电流将引起电压降，这又由mr O's定律给出。

您可以在任何地方找到数学运算，但首先要了解这一点以及电阻的工作原理。由于这是一个滥用话题，因此我建议您阅读有关电阻和欧姆定律的 Wiki 。一旦您理解了两者，分压器就会变得神奇起来。

无论如何：

电力如何“知道”分压器中的电阻比？

您怎么知道，如果从桥上跳下来，您会以一定的速度跌倒？这只是由于物理原因。

好吧，首先是一个电阻的视图。我们将通过车载电池设置来说明这一点，并说我们的接地端和+ 12v高温。

在我们的第一个电路中，我们在12欧姆的电阻上移动12伏特，在负载上的12瓦特移动1安培。那就是可以移动到那里的一切。供给端和接收端之间的相对差异是相同的。

您也可以将其视为+ 6v高温和-6v接地，并且电路的行为完全相同。升高电源（热）或降低水槽（接地）会产生电位差（电压）。

现在，让我们更改负载：两个6欧姆的电阻。现在，我们的总电阻再次为12欧姆，因此我们仍将消耗1安培的电流。现在，每个负载消耗的功率只有一半：6瓦。要在具有1安培功率的6欧姆电阻上消耗6瓦，您必须损失6伏。请记住，无论您在哪里测量电流，电路中的电流都保持恒定。这就是为什么保险丝在串联电路中的任何地方都有效的原因。请记住，安培数基本上是流量（加仑每分钟），而获得的功率是流量和压力（电压）的组合。因此，电压*安培数==瓦（动能）。

这就是电气部分。要使用水类比，您必须对管道系统有所不同。现在必须将流入水的“水槽”视为增压水，因此会产生一定的背压。负载是管道中的涡轮。如果我们的供应量为100 psi，水槽为50 psi，我们将获得流量。

负载后管道上两点之间的压力差将很小到可以忽略不计。它仍然会对外界产生压力，但以我们50 psi的水箱为参考的相对压力将非常低。在最后一次加载后添加具有大量管道的拆分将不会更改它。

如果我们在第一次加载之前放入管道，并在最后一次加载之后将其连接起来，相对于我们的两个储罐，我们将看到100 psi或50 psi。如果我们将这两个相等的涡轮机的中间轻按到水槽，则会看到25 psi的压力。水必须消耗一些能量才能通过第一个涡轮机。

只要我们有足够的压力（电压）来旋转涡轮（驱动负载），我们将看到该涡轮两端的压降等于两侧的压差。如果在其中放置多个涡轮机，则会看到与使涡轮机旋转所需的努力成正比的压降。

请记住，电压和压力均与相对参考有关。毕竟，地面上的0psi通常是相对测量的，实际上是14.7 psi（绝对值）。因此，假装一秒钟，您的供电电路对+ 12v地来说是+ 24v热，这可能更有意义，因为您将看到头部的某些背压，并真正关注相对压力是驱动力这一事实。点。

通过使用更大的管道和更大的具有相同压力的涡轮机，我们可以在涡轮机上产生更多的功率消耗，或者可以提高当前管道上的压力。但是，只要水可以流动，整个涡轮机上的压降将始终保持成比例。

全部在电气领域。因此，如果我们有一个带有两个电阻器的电路，并且连接了一个电池，那么就会出现一个电场，该电场从电池的一端通过两个电阻器到达另一端。这是以光速（在材料中）传播的部分。该场受到导线材料和电阻以及路径宽度等的影响。因此，在不同点处的场强度全部由电阻控制。然后，材料中的电子对电场进行反应。它们移动的速度由磁场强度控制，而这由电阻值设定。因此，电子以预测的速率运动，因为控制它们的场本身是由电阻器控制的。

希望这就是您想要的，

我也喜欢用水的类比来思考它，但是比较简单。它的工作方式如下：

想一想管子，其中不同部分的直径是不同的。直径越大，水可以流动的越多。值更高的电阻将像直径较小的管道一样工作，从而减少水流。

假设您有2个阻力：1k和2k。2k电阻“管道”的直径约为1k电阻“管道”直径的一半。如果您为它们之间的水（即分压线）提供了良好的放水通道，则很多水将流经其中，但不是全部。一些水仍然会通过1k“管道”，因为如果没有水，其中就会有空间。多少？大约有1/3的水将能够使用1k管道，而时间却是2/3通过分压管道逃逸的时间。因此，就电位而言，分压器将有大约2 / 3V。这完全取决于有多少水进入（由于第一个阻力）和有多少水可以流出到地下（由于第二个阻力）。

无论如何，它将最终在两端具有全部潜力，因为这是强制性的，但是在中间，您将具有通过这条路线能够逃脱的潜力，这比另一条路线更具诱惑力。

我不确定类比是否100％准确，但这是一种心理模型...它并不需要准确，只是表达即可：)