กฎการแบ่งกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า

กฎการแบ่งกระแส

วงจรขนานทำงานเป็นตัวแบ่งกระแส ที่กระแสเข้าจะถูกแบ่งออกตามแขนงต่างๆ ในขณะที่แรงดันระหว่างแต่ละแขนงยังคงไม่เปลี่ยนแปลง กฎการแบ่งกระแสใช้เพื่อกำหนดกระแสผ่านความต้านทานของวงจร ดังแสดงในวงจรด้านล่าง:

กระแส I ถูกแบ่งออกเป็น I₁ และ I₂ ระหว่างสองแขนงขนานที่มีความต้านทาน R₁ และ R₂ โดยที่ V หมายถึงแรงดันตกคร่อมทั้งสองความต้านทาน ซึ่งทราบว่า

จากนั้นสมการของกระแสจะเขียนเป็น:

ให้ความต้านทานรวมของวงจรเป็น R และกำหนดโดยสมการด้านล่าง:

สมการ (1) สามารถเขียนใหม่ได้ว่า:

ตอนนี้ นำค่า R จากสมการ (2) ใส่ลงในสมการ (3) เราจะได้

นำค่า V = I₁R₁ จากสมการ (5) ใส่ลงในสมการ (4) สุดท้ายเราจะได้สมการเป็น:

ดังนั้น กฎการแบ่งกระแสระบุว่า กระแสในแขนงขนานใดๆ เท่ากับอัตราส่วนของความต้านทานของแขนงตรงข้ามต่อความต้านทานรวม คูณด้วยกระแสรวม
กฎการแบ่งแรงดัน
กฎการแบ่งแรงดันสามารถเข้าใจได้จากการพิจารณาวงจรอนุกรมด้านล่าง ในการวงจรอนุกรม แรงดันจะถูกแบ่งออก ในขณะที่กระแสยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

ลองพิจารณาแหล่งกำเนิดแรงดัน E ที่มีความต้านทาน r₁ และ r₂ เชื่อมต่อกันแบบอนุกรม

อย่างที่เรารู้,

I = V/R หรือเราสามารถพูดได้ว่า I = E/R

ดังนั้น กระแส (i) ในวงจร ABCD จะเป็น:

ดังนั้น แรงดันระหว่างตัวต้านทานในวงจรอนุกรมเท่ากับผลคูณของค่าตัวต้านทาน แรงดันที่กระทำทั้งหมดระหว่างองค์ประกอบอนุกรม และส่วนกลับของความต้านทานรวมขององค์ประกอบอนุกรม