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串联电路结构上的最大特点就是元器件之间采用首尾相接的连接方式。
图1—3所示为电阻器串联电路的结构。在电阻器串联电路中，只有一条电流通路，即流过每个电阻器的电流都是相等的，这些电阻器的阻值相加就是该电路中的总阻值，每个电阻器上的电压根据每个电阻器阻值的大小，按比例进行分配。当开关打开或电路的某一点出现问题时，整个电路呈开路状态。
图1—3 电阻器串联电路的结构
由图中可知， U 总 = U 1 + U 2 + U 3 ， R 总 = R 1 + R 2 + R 3 ， I 总 = I 1 = I 2 = I 3
电路中各串联电阻器上的电压分配与各电阻值成正比。
电路中，
U
1
=
I
1
R
1
=
IR
1
，因为
，所以有
U
1
=
。
同理，
。
从以上分析可以看出，在电阻器串联电路中，电阻值越大，该电阻两端的电压就越高。
通过电阻器串联电路的特性，便可以通过调整串联电阻器数量或改变串联电阻器阻值的方式对电路进行调整，以实现相应的功能。
要点说明
电阻器串联电路有以下几个特点：
1）只有一条电流通路，且电路中电流处处相等。
2）各个电阻器上的电压之和等于电路两端的电压。
3）总电阻器阻值等于各电阻器阻值之和。
4）电路中各串联电阻器上的电压分配与各电阻值成正比。
知识拓展
欧姆定律表述了电压（
U
）与电流（
I
）及电阻（
R
）之间的关系。欧姆定律可定义如下：流过一段导体的电流（
I
）与这段导体两端的电压（
U
）成正比，与这段导体的电阻（
R
）成反比，即
。
根据上述对电阻串联电路特点的分析和介绍可以了解到，电阻器串联电路具有限流和分压的作用。
电路中电压的单位为V（伏特）。其进制关系为1V=10 3 mV（毫伏）=10 6 μV（微伏）。
电路中电流的单位为A（安培）。其进制关系为1A=10 3 mA（毫安）=10 6 μA（微安）。
电路中电阻的单位为Ω（欧姆）。其进制关系为1MΩ=10 3 kΩ=10 6 Ω。
图1—4所示为电容器串联电路的结构，通常在电容器串联电路中，采用交流电压源供电，电路中通过每个电容器的电流相同。同时，在串联电路中仅有一个电流通路。当开关打开或电路的某一点出现问题时，整个电路呈开路状态。
在电容器串联电路中，电容器与电阻器的串联计算相反，即电容器串联时，三个电容器总电容值的倒数等于三个电容值倒数之和。多个电容器串联的总电容值的倒数等于各电容值的倒数之和。
图1—4 电容器串联电路的结构
当外加电压 U 加到串联电容器两端时，中间电容器的各个极板则由于静电感应而产生感应电荷，则感应电荷的大小与两端极板上的电荷量相等，均为 q ，已知电荷量的公式为
q = CU ，则 q = C 1 U 1 = C 2 U 2 = C 3 U 3 ，每个电容器所带的电量为 q ，因此这个电容器组合体的总电量也是 q 。由串联电路的总电压公式可知，电容器串联时的总电压是
由上述分析可知，串联电容器上的电压之和等于总输入电压，因而串联电容器电路具有分压功能。
并联电路结构上的最大特点就是元器件之间采用并行的方式进行连接。
如图1—5所示，在电阻器并联电路中，各并联电阻器两端的电压都相等，电路中的总电流等于各分支的电流之和，且电路中总电阻器阻值的倒数等于各并联电阻器阻值的倒数之和。
图1—5 电阻器并联电路结构
由图可知，在电阻器并联电路中：
1）各并联电阻器两端的电压相等。
U = U 1 = U 2 = U 3
因为各电阻器两端分别接在电路的a与b点之间，所以各电阻器两端电压与电路总电压相等。
2）电路的总电流等于各分支的电流之和。
I = I 1 + I 2 + I 3
根据电流连续性原理，流入a点的电流 I 应等于a点流出的电流 I 1 、 I 2 、 I 3 之和。
3）电路的等效电阻（总电阻）的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
4）电路中流过电阻的电流与各电阻成反比。
在图中， I 1 R 1 = U 1 = U ， I 2 R 2 = U 2 = U , I 3 R 3 = U 3 = U ，所以 I 1 R 1 = I 2 R 2 = I 3 R 3 ，则可得
可以看出，在电阻并联电路中电阻越小，流过该电阻的电流就越大。
要点说明
电阻并联电路的主要作用是进行分流。当几个电阻器并联到一个电源两端时，则通过每个分支电阻器的电流和它们的电阻值成反比。在同一个并联电路中，电阻值越小，流过电阻的电流越大；相同电阻值的电阻器流过的电流相等。
相关资料
在一个电路中，既有电阻串联又有电阻并联的电路称为电阻串并联电路，也叫混联电路。电阻串并联电路的形式很多，应用广泛。图1—6所示为几种电阻的串并联电路。
要分析这些电路的结构，第一步是简化串联电路、并联电路。首先，计算出并联部分的总电阻值，然后将并联部分的总电阻值加上串联电路的电阻值就得到了这个串并联电路的总电阻值。这样其他参数值也都可以计算出来了。
图1—6 电阻串并联电路示例
将负载串联后再并联起来被称为串、并联电路，即混联电路，如图1—7所示。电流、电压及电阻之间的关系仍按欧姆定律计算。
RC电路是一种由电阻器和电容器按照一定的方式连接并与交流电源组合而成的一种功能单元电路。
根据不同的应用场合和功能，RC电路通常有两种结构形式：一种是RC串联电路，另一种是RC并联电路，如图1—8所示。
图1—7 混联电路的实物连接及电路原理图
图1—8 RC电路的结构形式
1.RC串联电路
电阻器和电容器串联后的组合称为RC串联电路，该电路多与交流电源连接，如图1—9所示。
图1—9 RC串联电路结构
在RC串联电路中的电流引起了电容器和电阻器上的电压降，这些电压降与电路中电流及各自的电阻值或容抗值成比例。电阻器电压 U R 和电容器电压 U C 用欧姆定律表示为（ X C 为容抗）： U R = IR ， U C = IX C 。
特别提示
在纯电容电路中，电压和电流相互之间的相位差为90°。在纯电阻电路中，电压和电流的相位相同。在同时包含电阻器和电容器的电路中，外施电压和电流之间的相位差在0°~90°之间（电流超前）。
当RC串联电路连接于一个交流源时，外施电压和电流的相位差在0°～90°之间。相位差的大小取决于电阻和电容的比例。相位差均用角度表示。
2.RC并联电路
电阻器和电容器并联于交流电源的组合称为RC并联电路。如图1—10所示，电阻器和纯（理想）电容器并联于交流电压源。
图1—10 RC并联电路
与所有并联电路相似，在RC并联电路中，外施电压 U 直接加在各个支路上。因此各支路的电压相等，都等于外施电压，并且三者之间的相位相同。因为整个电路的电压相同，当知道任何一个电路电压时，就会知道所有电压值， U = U R = U C 。
要点说明
RC元件除构成简单的串并联电路外，还有一种常见的电路为RC正弦波振荡电路。该电路是利用电阻器和电容器的充放电特性构成的。RC的值选定后，它们的充放电的时间（周期）就固定为一个常数，也就是说它有一个固定的谐振频率。一般用来产生频率在200kHz以下的低频正弦信号。常见的RC正弦波振荡电路有桥式、移相式和双T式等几种，如图1—11所示。由于RC桥式正弦波振荡电路具有结构简单、易于调节等优点，所以其应用较为广泛。
LC电路是一种由电感器和电容器按照一定的方式进行连接的一种功能单元。
由电感器和电容器组成的串联或并联电路中，感抗和容抗相等时，电路成为谐振状态，此时电路称为LC谐振电路。LC谐振电路又可分为LC串联谐振电路和LC并联谐振电路两种，如图1—12所示。
图1—11 RC正弦波振荡电路
图1—12 LC谐振电路的结构形式
知道更多
在LC电路中，感抗和容抗相等时对应的频率值称为谐振频率，如图1—13所示曲线。在接收广播电视信号或无线通信信号时，使接收电路的频率与所选择的广播电视台或无线电台发射的信号频率相同就叫作调谐。
调谐就是通过调整电容器的容抗将谐振频率调节到预想的频率值，也就是将接收频率调整到与电台发射频率相同，这样就可以欣赏或收听所选频道的节目了。
图1—13 感抗和容抗曲线
1.LC串联谐振电路
LC串联谐振电路是指将电感器和电容器串联后形成的，且为谐振状态（关系曲线具有相同的谐振点）的电路，如图1—14所示。在串联谐振电路中，当信号接近特定的频率时，电路中的电流达到最大，这个频率称为谐振频率。
图1—14 LC串联谐振电路及电流和信号频率的关系曲线
图1—15为不同频率信号通过LC串联电路的条件示意图。由图中可知，当输入信号经过LC串联电路时，根据电感器和电容器的特性，信号频率越高电感器的阻抗越大，而电容器的阻抗则越小，阻抗大则对信号的衰减大，频率较高的信号通过电感器会衰减很大，而直流信号则无法通过电容器。当输入信号的频率等于LC谐振的频率时，LC串联电路的阻抗最小，信号很容易通过电容器和电感器输出。此时LC串联谐振电路起到选频的作用。
图1—15 信号通过LC串联谐振电路前后的波形
2.LC并联谐振电路
LC并联谐振电路是指将电感器和电容器并联后形成的，且为谐振状态（关系曲线具有相同的谐振点）的电路，如图1—16所示。在并联谐振电路中，如果线圈中的电流与电容中的电流相等，则电路就达到了并联谐振状态。在该电路中，除了LC并联部分以外，其他部分的阻抗变化几乎对能量消耗没有影响。因此，这种电路的稳定性好，比串联谐振电路应用得更多。
图1—16 LC并联谐振电路的结构及电流和信号频率的关系曲线
图1—17所示为不同频率的信号通过LC并联谐振电路时的状态，当输入信号经过LC并联谐振电路时，根据电感器和电容器的阻抗特性，较高频率的信号则容易通过电容器到达输出端，较低频率的信号则容易通过电感器到达输出端。由于LC回路在谐振频率 f 0 处的阻抗最大，谐振频率点的信号不能通过LC并联的振荡电路。
图1—17 信号通过LC并联谐振电路前后的波形
要点说明
表1—3给出了串联谐振电路和并联谐振电路的特性。
表1—3 谐振电路的特性
RLC电路是指电路中由电阻器、电感器和电容器构成的电路单元。由前文可知，在LC电路中，电感器和电容器都有一定的电阻值，如果电阻值相对于电感的感抗或电容的容抗很小时，往往会被忽略，而在某些高频电路中，电感器和电容器的阻值相对较大，就不能忽略，原来的LC电路就变成了RLC电路，如图1—18所示。
图1—18 RLC电路
要点说明
电感器的感抗与传输的信号频率有关，对低频信号电感的感抗较小，而对高频信号的感抗会变得很大。电容器的容抗变化规律与电感相反，频率越高其容抗越小。
在RLC谐振电路中，其频率特性除与LC的值（感抗值和容抗值）有关外，还与RLC元器件自身的电阻值有关，电阻值越小，电路的损耗则越小，频谱曲线的宽度越窄。当需要频率响应有一定的宽度时，就需要其中的电阻值大一些，电阻值成为调整频带宽度的重要因素，如图1—19所示。这种情况下就需要考虑RLC电路中的电阻值对电路的影响，有时还需要附加电阻器。
图1—19 谐振电路中电阻值与频带宽度的关系