第4节 串联电路和并联电路
1.知道串、并联电路的电流和电压的特点. 2.掌握串、并联电路总电阻的计算.
3.理解将小量程电流表改装成大量程电流表和电压表的原理,并会进行有关计算.
一、串联电路和并联电路
1.串联和并联
(1)串联:把几个导体依次首尾相连,接入电路,这样的连接方式叫做串联.
(2)并联:把几个导体的一端连在一起,另一端也连在一起,然后把这两端接入电路,这样的连接方式叫做并联.
2.串联电路和并联电路的电流
(1)串联电路各处的电流相等,即I=I1=I2=…=In.
(2)并联电路的总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…+In.
3.串联电路和并联电路的电压
(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和,即U=U1+U2+…+Un.
(2)并联电路的总电压与各支路电压相等,即U=U1=U2=…=Un.
4.串联电路和并联电路的电阻
(1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,即R=R1+R2+…+Rn.
(2)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即=++…+.
二、电压表和电流表
1.常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的.小量程电流表G(表头)的三个参数
(1)电流表的内阻:电流表G的电阻Rg叫做电流表的内阻.
(2)满偏电流:指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流.
(3)满偏电压:电流表G通过满偏电流时,加在它两端的电压Ug叫做满偏电压.
2.改装原理
(1)改装为电压表:将表头串联一个电阻.
(2)改装为电流表:将表头并联一个电阻.
判一判 (1)多个电阻串联时,其中任一电阻增大,总电阻也随之增大;多个电阻并联时,其中任一电阻增大,总电阻将减小.( )
(2)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比,并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比.( )
(3)测量较大的电压时,将表头上串联一个较大的电阻,就改装成了电压表.( )
(4)测量较大的电流时,将表头上并联一个较大的电阻,就改装成了量程较大的电流表.( )
(5)把电流表或电压表接入电路时,对原电路会产生影响,如果这种影响很小,可以忽略时,电流表或电压表就可以看成理想电表,即认为电流表内阻为零,电压表内阻无穷大.( )
提示:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
想一想 在串联电路中电流处处相等,并联电路中各支路两端的电压相等,请思考:
(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值有什么关系?
(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值有什么关系?
提示:(1)正比 (2)反比
做一做 如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图.当使用O、A两接线柱时,量程为3 V;当使用O、B两接线柱时,量程为15 V.已知表头电阻Rg=500 Ω,满偏电流Ig=100 μA.求分压电阻R1和R2的阻值.
提示:在改装的电压表中,各量程达到满偏电压时,经过“表头”的电流均为满偏电流Ig,则
接O、A时,Ig=,得
R1=-Rg=Ω=2.95×104 Ω
接O、B时,Ig=,得
R2=-Rg-R1=Ω=1.2×105 Ω
R1和(R1+R2)分别是量程为3 V和量程为15 V时的分压电阻.
答案:2.95×104 Ω 1.2×105 Ω