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任务2.1
串并联电路分析

2.1.1 串联电路分析

1.串联电路的结构与特点

几个电阻没有分支地依次相连,称为串联,两个电阻 R 1 R 2 的串联电路如图2-1所示。

串联电路中总电阻等于各电阻的和,各元件上的电流相等,总电压等于各负载上的电压和。各电阻上的电压与电阻阻值成正比,阻值越大分得的电压越大。

图2-1 串联电路

R = R 1 + R 2 I = I 1 = I 2 U = U 1 + U 2

分压特性:

功率关系:

各电阻所获得的功率与电阻阻值成正比,电阻值越大获得的功率越多。

2.串联电路的应用

电阻串联电路广泛应用在分压及限流电路中,通过串联电阻实现电路中的电压调节。

【例2-1】 图2-2为某万用表的直流电压部分,它有5个量程,分别为 U 1 =2.5V、 U 2 =10V、 U 3 =50V、 U 4 =250V、 U 5 =500V,表头参数 R g =3kΩ、 I g =50μA。求各档位分压电阻 R 1 R 5 的电阻值。

解: 各档位最大量程所对应的电流都应该是表头工作电流 I g =50μA,在第1档工作时, U 1 = U g + I g R 1 ,因此有

图2-2 例2-1图

在第2档工作时, U 2 = U g + I g R 1 + I g R 2 = U 1 + I g R 2 ,因此有

同理

2.1.2 并联电路分析

1.并联电路的结构与特点

几个电阻首尾两端分别接于两个节点之间,各电阻处于同一个电压下的连接方式,称为电阻的并联,并联电阻的等效电路如图2-3所示。

并联电阻两端电压相等;总电流等于各电阻中电流之和,并联电阻对总电流起分流作用。即

I = I 1 + I 2 + I 3 +…+ I n

图2-3 并联电阻的等效电路

两电阻并联时,其等效电阻为

2.并联电路的应用

并联电阻在电路中的作用:①使电路中总电阻减小,从而使总电流变大;②分流,使原来电路电流分流。

【例2-2】 如图2-4所示电路中,若 R 1 =6Ω, R 2 =4Ω, R 3 =12Ω,外加电压 U =9V。试求电流 I 1 I 2 I 3 ,以及电压 U 3

解: 由题意可得

所以

图2-4 例2-2图

U 3 = I 3 × R 3 =0.25A×12Ω=3V

2.1.3 技能训练:串并联电路的分析与测量

(续)

(续) 0sAk8S5gQfaijXH/+bf1Aq3HoP5LIzwPdN76LhRjtGvlVpm6kkGPNqW9/xiLwDz2

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