第二節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

第二節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路第一頁，共十二頁，編輯于2023年，星期四一、串聯(lián)電路把電阻一個(gè)接一個(gè)地依次連結(jié)起來，把兩端接到電源上，就組成串聯(lián)電路。如下圖所示是三個(gè)電阻組成的串聯(lián)電路。通過實(shí)驗(yàn)我們可以歸納出串聯(lián)電路的基本特點(diǎn)是：電路中各處的電流相等；電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，即I=I1=I2=I3

，

U=U1+U2+U3第二頁，共十二頁，編輯于2023年，星期四利用歐姆定律，可以由上面的兩個(gè)公式推出串聯(lián)電路的幾個(gè)重要性質(zhì)。在串聯(lián)電路中，總電壓被分配到各個(gè)電阻上。阻值大的電阻分得的電壓大；阻值小的電阻分得的電壓小。所以串聯(lián)電路又叫做分壓電路，串聯(lián)電路的這種作用叫做分壓作用。分壓電路在生產(chǎn)、生活、科技和實(shí)驗(yàn)中有廣泛的用途。如果把串聯(lián)電路中的3個(gè)電阻用一個(gè)電阻R

來代替，使得在相同的電壓下，通過電路的電流跟原來相同。那么，我們就把電阻R

叫做串聯(lián)電路的總電阻或等效電阻。R=R1+R2+R3串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)電阻之和。在串聯(lián)電路中，通過各電阻的電流相等，根據(jù)歐姆定律，有第三頁，共十二頁，編輯于2023年，星期四

由于RPB≤R當(dāng)滑片P上下移動(dòng)時(shí)，輸出電壓的數(shù)值就可以在0～U之間連續(xù)變化。因?yàn)槿缦聢D所示，是用滑動(dòng)變阻器接成的分壓器，它可以得到一定數(shù)值范圍內(nèi)連續(xù)變化的電壓?；瑒?dòng)變阻器的兩個(gè)固定端A、B接在電源上，其中一個(gè)固定端和滑動(dòng)片P跟用電器或工作電路的C、D兩端相連。所以第四頁，共十二頁，編輯于2023年，星期四電學(xué)儀表中常應(yīng)用串聯(lián)電路的分壓作用來擴(kuò)大電壓表的量程。通常，電壓表都是利用電流表改裝的，電流表本身的電阻很小，所能承受的電壓也很小，無法直接測量較大的電壓，必須進(jìn)行改裝后才能擴(kuò)大它的量程。怎么改裝呢？根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，在電流表上串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，讓這個(gè)電阻分擔(dān)一部分電壓，這樣，電流表和分壓電阻一起就成一個(gè)能夠測量較大電壓的電壓表了。

[例題1]一個(gè)量程為10V，內(nèi)阻為5.0kΩ的電壓表，要把它的量程擴(kuò)大到50V，應(yīng)該串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？首先，由電壓表的量程UV及其內(nèi)阻RV，運(yùn)用歐姆定律，計(jì)算出通過電壓表的滿偏電流IV，這個(gè)電流等于通過分壓電阻的電流。再由電壓表的量程UV和要改裝的電壓表的量程U相比較，可求得分壓電阻必須分擔(dān)的電壓UR。然后結(jié)合分壓電阻的電流IV，運(yùn)用歐姆定律就可以求出分壓電阻R的大小。分析根據(jù)題意，可以畫出改裝電路如上圖所示。第五頁，共十二頁，編輯于2023年，星期四解根據(jù)歐姆定律，電壓表滿偏時(shí)的電流值IV為再根據(jù)歐姆定律，可得分壓電阻的阻值A(chǔ)=2.0×10-3A設(shè)應(yīng)串聯(lián)的電阻為R，由串聯(lián)電路的分壓作用可知，該電阻應(yīng)分擔(dān)的電壓值是UR

=U－UV=（50－10）V=40VΩ

=2.0×104Ω

=20kΩ用電流表測量電流時(shí)，必須把它串聯(lián)在電路中，并使電流從其“＋”接線柱流入，從“－”接線柱流出。第六頁，共十二頁，編輯于2023年，星期四二、并聯(lián)電路把幾個(gè)電阻的一端連在一起，另一端也連在一起并接到電源上，這樣組成的電路叫做并聯(lián)電路，如下圖所示。通過實(shí)驗(yàn)我們可以歸納出并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)是：各支路兩端的電壓相等；電路中的總電流等于各支路的電流之和。用公式可以表示為

U=U1=U2=U3

，

I=I1+I2+I3第七頁，共十二頁，編輯于2023年，星期四由上面的兩個(gè)公式，利用歐姆定律，可以推出并聯(lián)電路的幾個(gè)重要性質(zhì)。

在并聯(lián)電路中，通過各電阻的電流與它的電阻值成反比。即電阻的阻值越大，通過它的電流越小。各個(gè)并聯(lián)電阻可以分擔(dān)一部分電流，并聯(lián)電阻的這種作用叫做分流作用，作這種用途的電阻又叫分流電阻。并聯(lián)電路分流作用的用途很多。例如，當(dāng)電路中的電流超過某元件或用電器所允許通過的電流時(shí)，就可以給它并聯(lián)一個(gè)阻值適當(dāng)?shù)姆至麟娮枰詼p少通過它的電流。

如果把并聯(lián)電路中的3個(gè)電阻也用一個(gè)電阻R

來代替，并把它連在兩個(gè)公共接點(diǎn)上，在相同的電壓下，通過主電路的電流跟原來的相同。那么，我們就把電阻R

叫做并聯(lián)電路的等效電阻或總電阻。并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)，等于各個(gè)電阻的倒數(shù)之和。在并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓相等，根據(jù)歐姆定律，有

，，…，第八頁，共十二頁，編輯于2023年，星期四電流表量程的擴(kuò)大就是并聯(lián)電路的分流作用的應(yīng)用實(shí)例之一。電流表能夠測量的電流一般很?。ú怀^毫安級(jí)）。為了擴(kuò)大它的量程，以達(dá)到可以測量較大電流的目的，就要給電流表并聯(lián)一個(gè)阻值較小的分流電阻，這樣，就可以把電流表改裝成較大量程的電流表了。

[例題2]

內(nèi)阻RA=1000Ω，滿偏電流IA=100μA的電流表要改裝成量程為1A的電流表，需要并聯(lián)多大的分流電阻？

分析電路如上圖所示。要把量程為100μA的電流表改裝成量程為1A的電流表，需要進(jìn)行分流，分流就要利用并聯(lián)電路。本題已知電流表滿偏時(shí)的電流Ig

和擴(kuò)大量程后的電流I，那么，通過分流電阻的電流IR

就等于I

與Ig之差。由于Rg

已知，根據(jù)歐姆定律，我們就能計(jì)算出分流電阻的電壓UR，進(jìn)而計(jì)算出分流電阻的阻值R。第九頁，共十二頁，編輯于2023年，星期四解根據(jù)并聯(lián)電路分流作用的特點(diǎn)，可知分流電阻需要分擔(dān)的電流由歐姆定律，得IR=I－IA=1－0.0001A=0.9999A分流電阻兩端的電壓與電流表兩端的電壓相等，所以，UR=UA=IA

RA=0.0001×1000V=0.1V用電壓表測量電壓時(shí)，必須把它與等測量的用電器并聯(lián)，并使其“＋”接線柱接高電勢端，“－”接線柱接低電勢端。Ω

=0.1

Ω家庭中的電器一般都是通過插座并聯(lián)入家庭主電路當(dāng)中的，如右圖所示。第十頁，共十二頁，編輯于2023年，星期四練習(xí)4-2

1．由兩個(gè)電阻串聯(lián)組成的電路，兩端的電壓是100V。其中一個(gè)的電阻值是80Ω，它兩端的電壓是40V，求另一個(gè)電阻的阻值。答案：120Ω。

2．有一只微安表，表頭內(nèi)阻Rg=1000Ω，滿偏電流Ig=100μA。要把它改裝成量程是3V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)多大的電阻？

答案：29

000Ω。

3．把阻值為5Ω，5Ω，10Ω的三個(gè)電阻任意連接，得到的等效電阻的阻值（

）。A．在5Ω到10Ω之間B．在2Ω到20Ω之間

C．小于2Ω

D．大于20Ω

答案：B

。第十一頁，共十二頁，編輯于2023年，星期四

4．有一只電流表，它的電阻RA=500Ω，滿偏電流IA=1mA，要把它改裝成能測5A電流的電流表，怎么辦？答案：

并聯(lián)一個(gè)0.1Ω的