如何计算并联支路中的电流？

我已经和Arduino玩了一段时间了，虽然我对简单的电路足够了解，可以启动和运行一些小项目，但除了最简单的东西之外，我仍然不了解所有的事情。电路。

我已经阅读了几本有关电子产品的书籍和一些在线文章，虽然我认为我了解电压，电流，电阻器，电容器和其他组件的工作原理；当我看到其中包含许多原理图的示意图时，我不知道该怎么回事。

为了最终解决问题，我买了一个300合1电子项目套件，但是它似乎从“这里是一个带有两个电阻并联的电路”过渡到更复杂的事物，而没有解释它的工作原理。 。

例如，它显示了一个简单的电池->电阻-> LED电路，但显示出如果您将一个按钮与LED并联连接，则按下该按钮会关闭LED。

我知道电流必须流经电阻最小的路径，但我不明白为什么电流不流经两者。

我获悉，将两个电阻并联连接会导致电流流过两个电阻，因此会有更多电流流过电路。我还尝试过用不同值的电阻器替换上面电路中的按钮，并且我怀疑，高值电阻器根本不会影响灯泡，但是较低的电阻值会使灯泡变暗。

我不确定如何将E = IR方程应用于所有这些。

另外，LED有多少电阻？我尝试用万用表测量它，但不会给出读数。

抱歉，如果我在这里忙得不可开交，但是我想画一幅我认为自己了解和想要了解的内容。不知道我已经实现了！

哦，是的，在我深入研究我的300合1项目套件时，还可以期待更多！

好吧，我现在正在学习电气工程，我可以告诉您，您所描述的这种跳跃需要在我的大学进行大约两年的演讲。

首先重要的是要知道哪些元素是被动的，哪些是主动的。然后，您需要知道哪些元素是线性的，哪些不是。下一步是获取您拥有的元素的等效原理图，并查看它们的行为。

例如，让我们进行切换。在断开状态下，它充当开路，而在接通状态下，它充当短路。接下来，如果您有敏感的设备，您将能够注意到该开关实际上并不是短路的，因为它具有一定的电阻，但是它非常低。现在让我们看一下二极管。二极管不是线性元件，因此它在传统意义上没有电阻，例如电阻具有电阻。取而代之的是二极管的VI曲线。在电阻上，它是线性函数，我们可以使用电阻作为其特性，但在二极管上，它看起来是指数的。

从图像中可以看到，二极管需要适当的电压才能正常工作，当您触发开关时，该电压就会消失。这意味着，二极管的“电阻”变得很大。为了对此有所了解，请对1mΩ电阻器和1MΩ电阻器使用并行电阻器计算，并查看流过它们的电流量。这就是您提到的电路的行为方式。

您不能直接将E = IR应用于此，因为LED是一个二极管，它是一个非线性器件。

简化：二极管不会传导电流，除非其端子之间存在足够的正确极性电压以使其正向偏置。

开关使二极管短路的电阻非常小，因此其两端产生的电压也非常小，当然，许多数量级太小而无法对二极管进行正向偏置。

如果用电阻替换开关，情况可能会发生变化。想象一下LED不在电路中。如果电阻器对电流的限制足够大，以使其两端产生的电压降等于或大于LED的正向偏置要求，则将LED放入电路中后，您将看到LED随您的点亮而变暗观测到的。LED和电阻器“共享”电流-您会发现与二极管并联的电阻器两端的电压被二极管“钳位”。

二极管本身并不像电阻器那样具有电阻性。它们的电阻极小-这就是LED电路需要串联电阻的原因-提供的电阻可限制电流并保护二极管免于故障。

请参阅有关二极管的Wikipedia文章。

普通电阻器是线性器件。如果电阻上的10V产生1mA电流，那么20V将给您2mA。这很容易，但是没有那么简单的组件。
例如，LED（或与此相关的任何二极管）的行为就不会那样。

如果在二极管上放置100mV这样的低电压，几乎没有电流。如果缓慢增加电压，您会发现大约有0.7V的电流开始流动，很快就会达到高值，请参见图表。我们可以看到二极管上的电压或多或少是恒定的。0.7V适用于普通的硅二极管，对于LED，该电压会更高，主要取决于颜色，但是图表基本相同。因为电流会突然增加到一个会破坏LED的值，所以必须使用限流电阻。电流的增加将是突然的，但不是立即的；图中的线不是很垂直。这是因为LED的电阻也很小，但这太小了，无法将电流限制在安全值内。那么，这在电路中意味着什么呢？

$V_{BAT} - V_{R} - V_{LED} = 0$$V_{BAT} = V_{R} + V_{LED}$$V_{R} = V_{BAT} - V_{LED} = 6V - 2V = 4V$$I = \frac{V_{R}}{R} = \frac{4V}{330 \Omega} = 12mA$

如果将开关与LED并联放置会怎样？如果开关闭合，则电阻为零，根据欧姆定律，其上的电压为零。而且仍然根据欧姆，在任何电阻上的零电压都表示零电流，因此给定LED的电阻，则不会有电流流过。

二极管不具有阻抗特征，而电阻器，电容器和电感器可以浇铸在同一电气模具中，每个模具都具有“电阻”（相对于所施加电压信号的“频率”可能发生变化）。

另一方面，二极管汲取的电流量非线性地取决于其端子之间施加的电压。与之并联的开关在闭合时有效地使其两端的电压降为零，因此它不传导电流。

顺便提一下，由于不同的原因，如果用电阻器替换LED，也会出现类似的现象。按下开关就像将一个0欧姆（或非常小）电阻并联。几乎所有电流都将流经短路。

编辑

在对附录问题的回应中对我的评论。有很多显示方式，但是可以这样说：

                        R_1
                   +---^v^v^----+
          R_x      |            |      R_y
   Vcc---^v^v^-----+            +-----^v^v^----GND
               V_x |    R_2     | V_y
                   +---^v^v^----+

Let Delta_V = V_x - V_y

我们知道Delta_V是R_1和R_2的压降（即R_1的压降与R_2的压降等于Delta_V）。该电压降意味着流过两个电阻器的电流。即：

                        R_1
                   +---^v^v^----+
          R_x      |    -->     |      R_y
   Vcc---^v^v^-----+    i_1     +-----^v^v^----GND
          -->      |    R_2     | 
        i_total    +---^v^v^----+
                        -->
                        i_2

Delta_V = i_1 * R_1
Delta_V = i_2 * R_2

therefore:    i_1 * R_1 = i_2 * R_2
equivalently: i_2 = i_1 * R_1 / R_2
equivalently: i_1 = i_2 * R_2 / R_1
equivalently: i_1 / i_2 = R_2 / R_1

也就是说，电流在并联电阻器中以与它们的相对电阻成反比的方式分配。所以，如果一个电阻R_1三次小比R_2它吸取三倍以上比R_2电流。您可以通过折叠并联电阻和串联电阻以计算电路消耗的总电流i_total，进一步将所示的总电路缩减为单个电阻。使用附加公式：

i_total = i_1 + i_2

therefore:    i_total = i_1 + i_1 * R_1 / R_2
equivalently: i_total = i_1 * ( 1 + R_1 / R_2 ) = i_1 * (R_1 + R_2) / R_2
equivalently: i_1 = i_total * (R_2 / R_1 + R_2)
equivalently: i_2 = i_total * (R_1 / R_1 + R_2)

请注意，了解总电流如何在并联路径之间分配，Delta_V实际上是什么并不重要。