
【計】 serial-parallel network
series-parallel connection
【電】 serial-parallel
meshwork; network
【計】 ILLIAC network ILLIAC; internetwork; NET; network
【化】 mesh; network
【經】 network
在電子工程領域,"串并聯網絡"(Series-Parallel Network)指由串聯(series)和并聯(parallel)兩種基本連接方式組合構成的電路結構。其核心特征是通過電阻、電容、電感等元件的混合連接實現特定電氣特性,兼具串聯電路的電壓分配性與并聯電路的電流分配性。
串聯(Series)
元件首尾相接,電流路徑唯一,總電阻為各元件電阻之和($R_{total} = R_1 + R_2 + cdots + R_n$),電壓按電阻比例分配。
來源:《牛津電子工程詞典》(Oxford Dictionary of Electronics)
并聯(Parallel)
元件兩端共接相同節點,電壓相同,總電阻倒數等于各支路電阻倒數之和($frac{1}{R_{total}} = frac{1}{R_1} + frac{1}{R_2} + cdots + frac{1}{R_n}$)。
來源:IEEE标準電路術語(IEEE Standard Circuit Terminology)
網絡(Network)
泛指由多個互連元件構成的系統,在電路中特指拓撲結構複雜的互聯模型。
參考資料
串并聯網絡是電路或管路系統中元件的一種組合連接方式,結合了串聯和并聯的特點。以下是詳細解釋:
串并聯結構
指多個元件的并聯組再以串聯方式連接,或串聯組以并聯方式連接。例如,兩個并聯的電阻組再與其他并聯組串聯,形成複合結構(、)。
核心特點
電阻計算
若兩個并聯電阻組($R_1$和$R_2$)再與另一電阻$R3$串聯,總電阻公式為:
$$
R{text{總}} = frac{R_1 cdot R_2}{R_1 + R_2} + R_3
$$
應用場景
常見于複雜電路設計,如電源分配系統、通信網絡拓撲()。例如,數據中心可能通過串聯多個并聯服務器組實現冗餘和負載均衡。
特性 | 串聯 | 并聯 | 串并聯混合 |
---|---|---|---|
電流路徑 | 單一通路 | 多分支通路 | 混合路徑 |
總電阻 | 各電阻之和 | 倒數倒數 | 分段計算後疊加 |
故障影響 | 任一元件故障則斷路 | 僅影響故障支路 | 取決于故障位置 |
在組網設計中,串聯類似樹狀結構(如傳統電話線),并聯類似星型結構(如局域網交換機連接)。串并聯網絡則結合兩者,例如主幹線路串聯多個并聯子網()。
串并聯網絡通過靈活組合元件連接方式,平衡了系統可靠性與複雜度,廣泛應用于電子電路、通信網絡等領域。如需進一步了解公式推導或具體案例,可參考電路設計相關文獻(綜合自、)。
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