一个关于串联和并联电路功率计算问题

一个关于功率计算的问题
如下图:

图一

电路中流过两个LED的电流相等为5mA;不算LED的功率,算总电源功率=12V*5mA=0.06W;

图二
电路中流过两个LED的电流相等,同样为5mA,由于两个LED是并联的关系,总电路的电流为10mA.
则总功率=12V*10mA=0.12W;

根据能量守衡定律应该是每个LED的功率为1.7V*5mA=8.5mW, 则有图一跟图二的功率都想等。到底是哪种计算正确? 搞不懂。是并联电路的总功率是串联电路的总功率的2倍,还是能量守衡,串联电路与并联电路的总功率相等? 请高手指点,万分感谢谢!

图一
电路中流过两个LED的电流相等为5mA;不算LED的功率,算总电源功率=12V*5mA=0.06W;

图二
电路中流过两个LED的电流相等,同样为5mA,由于两个LED是并联的关系,总电路的电流为10mA.
则总功率=12V*10mA=0.12W;

上面的计算是正确的。下面的分析错了。因为你忽略了R2及R3上消耗的功率。如果加入电阻上消耗的功率的话,图二的功率是图一功率的2倍。追问

比图一多出来的一倍功率是在这两个电阻上消耗的,对吗?那如果电源功率足够大,那还是倾向图一连接方式,对吗?谢谢

追答

对,就是这样。应该说,图一中电阻上也有消耗的,只是图二中消耗得更多。而LED上的压降只有1.7V,电源电压却要12V,10.3V的压降都是消耗在电阻上的,且电流是相等的。图一中是3.4V在LED上,8.6V在电阻上。

温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2013-09-25
你自己的计算过程就存在矛盾。
首先问你1.7V的LED压降从何而来?
1、如果是从图二计算的来:12-2.06×5=1.7V,那么此时每条支路的电流都为5mA,R2、R3电阻压降都为10.3V,这些对于图二是正确的。
2、再来看图一:5mA从何而来?如果测量的真的是5mA的串联电流,那么此时电阻R2的压降为:5×1.5k=7.5V,则两个串联LED的压降为12-7.5=4.5V,平均每个LED压降为4.5/2=2.25V。
这就要问了:同样的LED,同样流过5mA的电流,为何两端压降不一样?所以说,你的计算过程中还是存在设定的某个数值有问题。先确定这个问题后,你所问的问题就容易解答了。追问

你好,你这样讲我也有点奇怪,可能是我不太懂电子,LED的导通电压不是1.7V吗?谢谢您!
这当时就是这样计算的(12V-1.7V*2)/5MA=1.5K; 减掉两个LED的导通电压。

追答

(12V-1.7V*2)/5mA=1.5K?显然计算不对!应该等于1.72kΩ。另外,电流的毫安不能用大写的"M",这是“兆”的意思,应该用小写“m"表示毫安。
这样的话,你的等式就不相等了。所以我想知道哪个数据是实际测量出来的,那个数据是你估测的?这样才好继续计算。
从原理上来讲,LED灯的导通电压和内部串联二极管的个数相关,一个二极管的导通电压大约为0.6~0.7V(硅管)或者0.1~0.2V(锗管)。所以1.7V不知道是你的实测值,还是估算值,这和电路计算密切相关。

追问

谢谢你的回答,其实这个问题并不是讨论元器件参数的问题,我只是想知道功率的问题,LED导通电压为1.7V是我测试过的,电阻计算也是1.72K,我取了个常用值,这些都不重要,重点是想问图二的功率是不是图一的二倍了。如果是这样,那在满足电压的情况下是不是倾向用图一也就是串联电路,“听不清啊”解决了我的问题,多出的一倍功率是在图二的电阻上消耗的。同样很感谢你的回答。只是这只能有一个最佳答案,你懂的,呵呵

第2个回答  2013-09-25
图一如果考虑二极管,功率为2u×i,图二则是u×2i
串并联电路的功率计算一般是求外电路,电源功率和外电路有关,要用到外电路的电流

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