电阻的串联:
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和
(1)把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻一定比每一个导体的电阻大。
(2)由R=R
1+R
2+…+R
4可推出,n个阻值均为R
n的电阻串联,其总电阻为R=nR
0。
串联电路中电压分配特点:在串联电路中,导体两端的电压跟导体的电阻成正比,即
。
如图所示,在串联电路中,根据欧姆定律的变形公式U=IR可得:电阻R1两端的电压U1=IR1,电阻R2两端的电压U2=IR2,所以
,即
,该式表明串联电路的电压分配特点。
如何理解“串联分压与并联分流”问题:
1.分压原理:根据串联电路的电流特点及欧姆定律可知,变形得,这便是分压原理,即在串联电路中,电压的分配与电阻成正比。
2.分流原理:在并联电路中,由于并联电路电压相等,由变形得,这就是分流原理,即在并联电路中,电流的分配与电阻成反比。
例1在如图所示的电路中,两只电流表的规格相同,电流表有两个量程(0~0.6A以及0~3A)。闭合开关s,电阻R1与R2中均有电流流过,两只电流表的指针偏转角度相同,则R1与R2的比值为( )
解析:电流表A2测通过R2的电流,A1测干路中的电流,两只电流表的偏转角度相同,说明干路中的电流是R2支路中电流的5倍(注意:电流表的两量程是5倍关系),则通过R1的电流是通过R2电流的4 倍,故R1:R2=I2:I1=1:4。
答案:C
电阻的并联:
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和
(1)把n个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,其总电阻比每一个导体的电阻都要小。
(2)由
可推出
(3)由
可推出,n个阻值均为R
0的电阻并联,其总电阻为
。
并联电路中的电流分配特点: 在并联电路中,导体中的电流跟导体的电阻成反比即
。
如图所示,在并联电路中,根据欧姆定律
,可得:通过电阻R1的电流
,通过电阻R2的电流I2 =
,因此
,即
,该式表明并联电路中的电流分配特点。
串、并联电路中电流、电压、电阻的规律:
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串联电路 |
并联电路 |
电路图 |
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电流 |
I总=I1=I2 |
I总=I1+I2 |
电压 |
U总=U1+U2 |
U总=U1=U2 |
电阻 |
R总=R1+R2(若n个相同的电阻R串联,则R总=nR) |
(若n个相同的电阻R并联,则) |
比例分配 |
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电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路):W=UIt,W=I2Rt,W=U2t/R,W=Pt,W=Uq。
电功计算:
1. W=UQ电
电能也是一种能量,而这种能量的实施者就是电荷,电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者,每个电荷从A点到B点做的功就是电压,两者相乘就是AB的电功,就是消耗的电能
2. W=UIt
我们来看一下电功的含义,电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器,也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功,电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量,时间也有了,那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt
3. W=Pt
W电功、P电功率、t时间
像功的计算方法一样就是功率乘以时间,在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间,同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间
W=I2Rt (纯电阻电路)