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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串联电路定义:
用电器首尾相连成一串后再接入电路中,我们说这些用电器是串联的。如图所示,L
1和L
2组成串联电路。
并联电路定义:
用电器的两端分别连在一起,然后接到电路中的电路叫并联电路。如下图所示,L
1和L
2组成并联电路。
串联电路特点:
(1)电流只有一条路径,无干路、支路之分。
(2)电流通过每一个用电器,各用电器的工作互相影响,一个用电器因开路停止工作,则所有用电器都不能工作。
(3)开关与用电器是串联的,一个开关控制所有用电器。
并联电路特点:
(1)电流有两条或两条以上的路径,有干路和支路之分。如上图所示的电路,“+”→“a”与“b” →“-”部分是干路;支路有两条:一条是L
1所在的电路,由S
1控制,另一条是L
2所在的电路,由S
2控制。 (a、b是各支路两端的连接点,叫结点)
(2)干路电流在“结点”处分成两条或多条支路电流,每一支路都与电源形成一条通路,各支路中的用电器的工作互不影响,当某一支路开路时,其他支路仍可为通路。
(3)干路上的开关控制整个电路的用电器,支路上的开关只控制本支路上的用电器。