串聯電路的定義
串聯顧名思義就是一串串的鏈接在一起;我們看上圖中有兩個以上的電阻,就是一個接著一個成串的鏈接在一起,組成一個沒有分支的電路,這種鏈接方式的電路就是串聯電路;當串聯的是電阻時,就是串聯電阻。這個電阻可以是純粹的電阻,也可以是任何有阻值的元器件(如負載甚至導線本身)。
電壓與電阻的關系、電壓與電流的關系
串聯電路電流:由于串聯電路沒有分支,所以電路中電流是相同的(就好比水流一樣,水量都從一個線路流出時流量都是相同的,但有時候水可以堆積,但是電荷在電路中不能堆積,也不能在流動中自行消失。)。即,不論是電阻大的地方,還是電阻小的地方,電流大小是相等的。
串聯電路電壓特點,串聯電路電壓規律、串聯電路電壓計算公式:因為串聯電路各段電流是相同的,這樣,根據歐姆定律便可得知:在電阻大的那段電路上承受的電壓變大,電阻小的那段電路上承受的電壓變小。也就是說,各段電路的電壓對應的電阻成正比例分配;我們利用歐姆定律分析前面的串聯電路圖便可得知:
因為:U1=IR1;U2=IR2;U3=IR3
所以:U1:U2:U3=R1:R2:R3
串聯電路電功率:因為串聯電路各段電流相同,因此,各段功率也與對應的電阻成正比分配,這一點我們可以通過變換的電功率計算公式驗證:
因為:P1=I2R1;P2=I2R2;P3=I2R3
所以:P1:P2:P3=R1:R2:R3
串聯電路的總電壓等于各段電壓之和:若總電壓是已知數,則分電壓由下式可得:
U1=R1÷(R1+R2+R3)&TImes;U
U2=R2÷(R1+R2+R3)&TImes;U
U3=R3÷(R1+R2+R3)&TImes;U
上面的公式稱為分壓公式。其實也就是算出電阻的比例然后乘總電壓就得出分電壓了。
串聯電路的總電阻等于各段電阻之和:因為,串聯電阻越多,電流通過時遇到的阻力也就越大。好像增加了長度似的。下面我們依然使用變換的歐姆定律來驗證:
因為:U=U1+U2+U3
所以:IR=IR1+IR2+IR3
同時相乘的I可以去除,則得:R=R1+R2+R3
當R1=R2=R3=Ro時,R=3Ro,如此類推:n個相同阻值的電阻串聯,其總電阻等于n倍的分電阻,各電阻上的電壓為1/n倍總電壓。利用電阻串聯可以起到限流、分壓作用。
串聯電路典型電路圖
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