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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电路设计:
是指通过一定规则和方法设计出符合使用要求的电路。主要是设计一些生活上比较新颖的电路:例如:探究抢答器电路、病房呼叫电路的设计、简易交通灯电路的设计等
电路设计步骤:
1.仔细审题,分析需要哪些电路元件;
2.根据题意,弄清用电器之间如何连接;
3.找准开关和用电器之间的连接方式;
4.综合以上分析,画出草图;
5.对照题目要求,检查电路连接是否正确。
电路设计中常见的方法:
1.用若干个开关控制同一个用电器:要求不管哪个开关闭合,用电器都能工作,那么这若干个开关一定是并联的,并且用电器在它们的干路上。
2.开关的短路用法:要求当开关闭合时,一灯发光,开关断开时两灯都发光,就要把这两盏灯串联,把开关与其中一灯并联,在开关闭合时造成这盏灯短路,从而达到只有一盏灯发光的目的。
3.单刀双掷开关的应用:
(1)改变电路的连接方式,使用电器由并联变为串联,或由串联变为并联。
(2)方便控制一盏灯。把开关安置在两个不同的位置,随意拨动任何一个开关,都能使灯由亮变灭,由灭变亮。
4.简单的混联:每个支路上的用电器工作时,总有一个特殊的用电器与它们一起工作,这个特殊的用电器就要安装在它们的干路上。